JP2007332253A - Method and system for producing saponified film and the resultant saponified film, and optical compensation film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鹸化処理フィルムの製造方法及び装置並びに鹸化処理フィルム、光学補償フィルムに係り、特に本発明は、アルカリ溶液をポリマーフィルムに塗布する工程と、アルカリ溶液をポリマーフィルムから洗い落とす工程と、によりポリマーフィルムをアルカリ鹸化した鹸化処理フィルムを製造する際にオンライン上で鹸化不良を検出する技術に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for producing a saponified film, and a saponified film and an optical compensation film, and in particular, the present invention includes a step of applying an alkaline solution to a polymer film and a step of washing off the alkaline solution from the polymer film. The present invention relates to a technique for detecting a saponification failure on-line when producing a saponified film obtained by alkaline saponification of a polymer film.
液晶表示装置は、液晶セル、偏光板、および光学補償シート（位相差板）からなる。透過型液晶表示装置では、２枚の偏光板を液晶セルの両側に取り付け、１枚または２枚の光学補償フィルムを液晶セルと偏光板との間に配置する。反射型液晶表示装置は、反射板、液晶セル、１枚の光学補償シート、そして１枚の偏光板からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための２枚の基板、および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなり、液晶セルは、棒状液晶分子の配向状態の違いで、透過型については、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＩＰＳ（In-Plane Switching）、ＦＬＣ（Ferro-electric Liquid Crystal）、ＯＣＢ（Optically Compensatory Bend）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）、ＶＡ（Vertically Aligned）、反射型については、ＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）のような様々な表示モードが提案されている。偏光板は、一般に、偏光板とその両側に設けられた２枚の透明保護膜とからなる。偏向膜は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素または２色性染料の水溶液を含浸させ、さらにこのフィルムを一軸延伸することより得られる。 The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell, a polarizing plate, and an optical compensation sheet (retardation plate). In the transmissive liquid crystal display device, two polarizing plates are attached to both sides of the liquid crystal cell, and one or two optical compensation films are disposed between the liquid crystal cell and the polarizing plate. The reflection type liquid crystal display device includes a reflection plate, a liquid crystal cell, one optical compensation sheet, and one polarizing plate. The liquid crystal cell is composed of a rod-like liquid crystal molecule, two substrates for enclosing it, and an electrode layer for applying a voltage to the rod-like liquid crystal molecule, and the liquid crystal cell is different in the alignment state of the rod-like liquid crystal molecule, As for the transmission type, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferro-electric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensatory Bend), STN (Super Twisted Nematic), VA (Vertically Aligned), reflection type Various display modes such as HAN (Hybrid Aligned Nematic) have been proposed. The polarizing plate generally comprises a polarizing plate and two transparent protective films provided on both sides of the polarizing plate. The deflection film is generally obtained by impregnating polyvinyl alcohol with an aqueous solution of iodine or a dichroic dye, and further uniaxially stretching the film.
また、光学補償フィルムは、透明支持体上に配向膜および液晶性分子を固定化した光学異方性層を設けることにより形成されるが、この形成において透明支持体（通常は、セルロースアセテートフィルムに代表されるセルロースエステルフィルム）と配向膜（通常はポリビニルアルコール）との間の良好な密着が必要となる。セルロースエステルフィルムとポリビニルアルコールとの親和性は弱く、この界面での剥がれや割れが発生してしまうため、セルロースエステルフィルム上にゼラチンの下引き層を設けていた。また、ゼラチン下引き層を設けずにセルロースエステルフィルムと親水性材料（例えば配向膜）との密着性を改良する一般的な方法として、フィルムをアルカリ水溶液中に浸漬する、いわゆる鹸化浴処理を行う方法が知られている（例えば、特許文献１）。しかし、この浸漬による鹸化浴処理においては、セルロースエステルフィルムの両面が同時に親水化してしまうため、片面にポリビニルアルコールなどの親水性層を塗設した後にロール状に巻き取ると、表裏が接着してしまう問題が発生する。鹸化浴処理にて、片面のみを親水化する手段としては、目的としない面をラミネートなどの防水加工を施して鹸化処理する方法が挙げられるが、煩雑な工程が増えるばかりでなく、不要な廃棄物が発生するなど、生産性、環境保全の観点で好ましくなかった。 The optical compensation film is formed by providing an optically anisotropic layer having an alignment film and liquid crystal molecules fixed on a transparent support. In this formation, the transparent support (usually a cellulose acetate film) is formed. Good adhesion between a representative cellulose ester film) and an alignment film (usually polyvinyl alcohol) is required. Since the affinity between the cellulose ester film and polyvinyl alcohol is weak and peeling or cracking occurs at this interface, an undercoat layer of gelatin is provided on the cellulose ester film. Further, as a general method for improving the adhesion between the cellulose ester film and the hydrophilic material (for example, an alignment film) without providing a gelatin subbing layer, a so-called saponification bath treatment is performed in which the film is immersed in an alkaline aqueous solution. A method is known (for example, Patent Document 1). However, in this saponification bath treatment by dipping, both sides of the cellulose ester film become hydrophilic at the same time. Therefore, when a hydrophilic layer such as polyvinyl alcohol is coated on one side and wound up into a roll, the front and back are bonded. Problem occurs. As a means of hydrophilizing only one side in the saponification bath treatment, there is a method of applying saponification treatment to the non-target surface by waterproofing such as laminate, but not only complicated processes increase, but also unnecessary disposal This is not preferable from the viewpoint of productivity and environmental conservation.
このため、配向膜を塗設するポリマーフィルムの片面のみに水または水および有機溶剤のアルカリ溶液を連続塗布し、反応時間の経過後、アルカリ溶液をポリマーフィルムから洗い落とす鹸化方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
しかしながら、ポリマーフィルムにアルカリ溶液を塗布した際に、アルカリ塗布膜に厚みムラが存在すると鹸化不良となり、ポリマーフィルムに対する鹸化が均一に行われなくなる。その結果、光学補償フィルムを製造する際に、ポリマーフィルムと配向膜との密着不良などに起因して光学補償フィルムの性能低下を招くという問題があった。 However, when an alkali solution is applied to a polymer film, if there is uneven thickness in the alkali coating film, saponification is poor and saponification of the polymer film cannot be performed uniformly. As a result, when manufacturing an optical compensation film, there was a problem that the performance of the optical compensation film was reduced due to poor adhesion between the polymer film and the alignment film.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鹸化処理フィルムのアルカリ鹸化不良をオンライン上でリアルタイムに検出することができるので、ロスの低減や鹸化不良品が下流工程に流れてしまうことを確実に防止できる鹸化処理フィルムの製造方法及び装置、並びに鹸化処理フィルム、光学補償フィルムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can detect an alkaline saponification failure of a saponified film on-line in real time, so that loss reduction and defective saponification products flow to downstream processes. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for producing a saponification film that can reliably prevent this, as well as a saponification film and an optical compensation film.
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、搬送される透明又は半透明なポリマーフィルムの片面にアルカリ溶液を塗布する塗布工程、及び、アルカリ溶液をポリマーフィルムから洗い落とす洗浄工程、を少なくとも行うことによりポリマーフィルムをアルカリ鹸化する鹸化処理フィルムの製造方法において、前記塗布工程と前記洗浄工程との間に、前記ポリマーフィルムの一方面側から出射した平行光を前記ポリマーフィルムを透過させて前記ポリマーフィルムの他方面側に配置されたスクリーンに投影される明暗像に基づいて前記アルカリ鹸化の不良を検出する鹸化不良検出工程を設けたことを特徴とする鹸化処理フィルムの製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, claim 1 of the present invention includes at least an application step of applying an alkaline solution to one side of a transparent or translucent polymer film to be conveyed, and a washing step of washing off the alkaline solution from the polymer film. In the method for producing a saponification-treated film in which the polymer film is alkali saponified, the parallel light emitted from one side of the polymer film is transmitted through the polymer film between the coating step and the washing step. There is provided a method for producing a saponification-treated film, characterized by comprising a saponification failure detection step of detecting the alkali saponification failure based on a bright and dark image projected on a screen disposed on the other side of the polymer film.
従来より、フィルム表面に形成された異物や傷等の視認できる欠陥を検査する工程は、既に実施されており、通常、製造工程内で発生する各種欠陥を極力網羅して検出するためフィルムを製造する製造工程の出来るだけ下流で欠陥検査が行われている。 Conventionally, a process for inspecting visible defects such as foreign matters and scratches formed on the film surface has already been carried out, and usually a film is manufactured to detect as much as possible various defects that occur in the manufacturing process. Defect inspection is performed as downstream as possible in the manufacturing process.
しかし、本発明における鹸化不良検査は、アルカリ溶液でフィルム表面を鹸化したときに、不均一な鹸化が生じていないかを検査するものであり、不均一な鹸化はフィルム表面に視認できる欠陥としては現れない。従って、従来の視認できる欠陥と同じように検査することはできない。このため、従来、鹸化不良の検査として、一連の鹸化処理の終了後に一部、サンプルとして採取して、鹸化処理が正常に施されているかを化学的又は物理的に検出していた。しかしながら、この方法によれば、鹸化処理フィルムの全面が検査されているわけではないので、不良部分が製品として流出してしまうことがあり、また、鹸化不良がリアルタイムで分からないので、鹸化不良が混じった製品を大量に製造し続けてしまいロスが大きいという問題がある。 However, the saponification failure inspection in the present invention is to inspect whether or not non-uniform saponification has occurred when the film surface is saponified with an alkaline solution. Non-uniform saponification is a defect that can be visually recognized on the film surface. It does not appear. Therefore, it cannot be inspected in the same way as conventional visible defects. For this reason, conventionally, as a test for defective saponification, a part of the saponification treatment is sampled after completion of a series of saponification treatments to detect whether the saponification treatment is normally performed chemically or physically. However, according to this method, since the entire surface of the saponified film is not inspected, the defective portion may flow out as a product, and the saponification failure is not known in real time, There is a problem in that a large amount of mixed products continue to be manufactured, resulting in a large loss.
そこで、発明者は鹸化不良をオンラインでリアルタイムに検出する方法を鋭意研究した結果、フィルムにアルカリ溶液を塗布し、フィルムからアルカリ溶液を洗浄してしまう前に、フィルムの一方面側から平行光を出射してフィルムを透過してスクリーンに投影される像の明暗差を測定することで、不均一な鹸化（鹸化不良）を精度良く検出できるとの知見を得た。 Therefore, as a result of extensive research on a method for detecting saponification defects online in real time, the inventors applied parallel light from one side of the film before applying the alkaline solution to the film and washing the alkaline solution from the film. It was found that non-uniform saponification (saponification failure) can be detected with high accuracy by measuring the difference in brightness of the image that is emitted and transmitted through the film and projected onto the screen.
これにより、オンライン上で（鹸化処理工程内で）リアルタイムに鹸化不良をフィルム全面について検出することができるので、早期に鹸化不良を発見でき、ロスの低減、および鹸化不良部の下流への流出を防止することができる。 This makes it possible to detect saponification defects on the entire film surface in real time (within the saponification process) on-line, so that saponification defects can be detected at an early stage, reducing loss and outflowing to the downstream of saponification defects. Can be prevented.
請求項２は請求項１において、前記明暗像を、前記ポリマーフィルムの幅方向に配設されたＣＣＤラインセンサーで撮像すると共に、撮像された画像の明暗差を信号処理し、所定以上の明暗差を鹸化不良とみなすことを特徴とする。 A second aspect of the present invention provides the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the light / dark image is picked up by a CCD line sensor disposed in the width direction of the polymer film, the light / dark difference of the picked-up image is signal-processed, Is regarded as poor saponification.
スクリーンに投影された明暗像の明暗差を目視により判定することも可能であるが、請求項２のように、明暗像を、ポリマーフィルムの幅方向に配設されたＣＣＤラインセンサーで撮像すると共に、撮像された画像の明暗差を演算し、所定以上の明暗差を鹸化不良とみなすようにすれば、鹸化不良検出を自動化することができる。 Although it is possible to visually determine the brightness difference between the light and dark images projected on the screen, as in claim 2, the light and dark images are picked up by a CCD line sensor arranged in the width direction of the polymer film. If the brightness difference of the captured image is calculated and a brightness difference greater than or equal to a predetermined value is regarded as a saponification failure, saponification failure detection can be automated.
請求項３は請求項１又は２において、前記アルカリ溶液は、着色されていることを特徴とする。 A third aspect is characterized in that, in the first or second aspect, the alkaline solution is colored.
請求項３によれば、アルカリ溶液を着色することで、さらに検出精度を上げることができる。なお、着色は染料を用いることが好ましく、平行光の波長を着色したアルカリ溶液の光吸収が強い波長に合わせることが好ましい。 According to the third aspect, the detection accuracy can be further increased by coloring the alkaline solution. In addition, it is preferable to use a dye for coloring, and it is preferable to adjust the wavelength of parallel light to a wavelength at which light absorption of the colored alkaline solution is strong.
請求項４は請求項１〜３のいずれか１において、前記平行光はレーザーフライングスポット方式を用いて形成することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the parallel light is formed using a laser flying spot method.
レーザーフライングスポット方式の光出射方式は、均一出射の平行光を得ることができ、検出精度を向上できるからである。 This is because the laser flying spot type light emission method can obtain uniform emission parallel light and improve detection accuracy.
本発明の請求項５は前記目的を達成するために、搬送される透明又は半透明なポリマーフィルムの片面にアルカリ溶液を塗布する塗布装置、及び、アルカリ溶液を前記ポリマーフィルムから洗い落とす洗浄装置、を少なくとも備えてポリマーフィルムをアルカリ鹸化する鹸化処理フィルムの製造装置において、前記塗布装置と前記洗浄装置との間に、前記ポリマーフィルムの一方面側に配置され、前記ポリマーフィルムに向けて略平行な光線を出射する光源と、前記ポリマーフィルムの他方面側に配置され、前記ポリマーフィルムを透過した光線を投影させるスクリーンと、前記ポリマーフィルムの幅方向に配置され、前記スクリーンに投影された明暗像を撮像するＣＣＤラインセンサーと、を備えた鹸化不良検出装置を設けたことを特徴とする鹸化処理フィルムの製造装置を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a coating apparatus for applying an alkaline solution to one side of a transparent or translucent polymer film to be conveyed, and a cleaning apparatus for washing off the alkaline solution from the polymer film. In a saponification film production apparatus for alkali saponifying a polymer film, the light beam is disposed between the coating device and the cleaning device on one side of the polymer film and is substantially parallel to the polymer film. A light source that emits light, a screen that is disposed on the other side of the polymer film and that projects light rays that have passed through the polymer film, and a light and dark image that is disposed in the width direction of the polymer film and projected onto the screen And a saponification failure detection device equipped with a CCD line sensor Providing an apparatus for manufacturing saponified films that.
請求項５は本発明を装置として構成したものである。 Claim 5 constitutes the present invention as an apparatus.
請求項６は請求項５において、前記ＣＣＤラインセンサーで撮像された画像の明暗差を信号処理すると共に前記明暗差が所定値以上のときに前記鹸化不良とみなす信号処理装置を備えたことを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention includes the signal processing device according to the fifth aspect, wherein the signal processing unit performs signal processing on a light / dark difference of an image captured by the CCD line sensor and considers the saponification failure when the light / dark difference is a predetermined value or more. And
請求項６によれば、ＣＣＤラインセンサーで撮像された画像の明暗差（最も濃い部分と最も淡い部分の差）を信号処理すると共に明暗差が所定値以上のときに鹸化不良とみなす信号処理装置を備えたので、鹸化不良検出を自動化することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, a signal processing apparatus that performs signal processing on the difference in brightness (difference between the darkest portion and the lightest portion) of the image captured by the CCD line sensor and regards it as a saponification failure when the brightness difference is equal to or greater than a predetermined value. Since it is equipped with, saponification failure detection can be automated.
請求項７に記載の発明は請求項１〜４の何れか１に記載の鹸化処理フィルムの製造方法により製造されたことを特徴とする鹸化処理フィルムであり、請求項８に記載の発明は請求項７に記載の鹸化処理フィルムに配向膜及び液晶性分子を固定化した光学異方性層を設けてなる光学補償フィルムである。 The invention according to claim 7 is a saponified film produced by the method for producing a saponified film according to any one of claims 1 to 4, and the invention according to claim 8 is claimed. Item 8. An optical compensation film obtained by providing an optically anisotropic layer in which an alignment film and liquid crystal molecules are fixed on the saponified film according to Item 7.
以上説明したように、本発明によれば、鹸化処理フィルムのアルカリ鹸化不良をオンライン上でリアルタイムに検出することができるので、ロスの低減や鹸化不良品が下流工程に流れてしまうことを確実に防止できる。これにより、本発明で製造した鹸化処理フィルム及びそれを使用した光学補償フィルムの品質を向上できる。 As described above, according to the present invention, the alkali saponification failure of the saponification film can be detected on-line in real time, so it is possible to reduce loss and to ensure that a product with poor saponification flows into the downstream process. Can be prevented. Thereby, the quality of the saponification film manufactured by this invention and the optical compensation film using the same can be improved.
以下添付図面に従って本発明の鹸化処理フィルム及びその製造方法の好ましい実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a saponification film of the present invention and a method for producing the same will be described with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明に係る鹸化処理フィルムの製造装置の概略構成の一例を示したものである。図１に示すように、製造装置１０は主として、ポリマーフィルム１２を送り出す送出部１４、アルカリ溶液をポリマーフィルム１２に塗布する塗布部１６、鹸化不良検出装置１８、塗布膜１６ａをポリマーフィルム１２’からアルカリ溶液を洗い落とす洗浄部２０、洗浄されたポリマーフィルム１２’’を巻き取る巻取部２２とで構成される。
FIG. 1 shows an example of a schematic configuration of a saponification film manufacturing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
塗布部１６において、ポリマーフィルム１２にアルカリ溶液を塗布する。塗布方式に関しては、各種態様が採りうるが、アルカリ溶液の塗布量は、その後、水洗除去するため廃液処理を考慮して、極力抑制することが望ましく、１〜１００ｃｃ／ｍ2 が好ましく、１〜５０ｃｃ／ｍ2 がより好ましい。このことから、少ない塗布量域でも安定に塗布できるロッドコーター、グラビアコーター、ブレードコーター、ダイコーターが特に好ましい。また、アルカリ溶液を塗布し、ポリマーフィルムを鹸化処理したのち、アルカリ溶液をポリマーフィルムから容易に洗い落とすために、アルカリ溶液はポリマーフィルムの下面に塗布することが好ましい。
In the
鹸化反応に必要なアルカリ塗布量は、ポリマーフィルムの単位面積当りの鹸化反応サイト数に配向膜との密着を発現させるために必要な鹸化深さを乗じた総鹸化サイト数（＝理論アルカリ塗布量）が目安となる。鹸化反応の進行にともなってアルカリが消費され反応速度が低下するため、実際には上述の理論アルカリ塗布量の数倍を塗布することが好ましい。具体的には、理論アルカリ塗布量の２〜２０倍であることが好ましく、２〜５倍であることがさらに好ましい。 The alkali coating amount required for the saponification reaction is the total number of saponification sites obtained by multiplying the number of saponification reaction sites per unit area of the polymer film by the saponification depth necessary to develop adhesion with the alignment film (= theoretical alkali coating amount). ) Is a guide. As the saponification reaction proceeds, the alkali is consumed and the reaction rate decreases, so it is actually preferable to apply several times the theoretical alkali coating amount. Specifically, it is preferably 2 to 20 times the theoretical alkali coating amount, and more preferably 2 to 5 times.
アルカリ溶液の温度は、反応温度（＝ポリマーフィルムの温度）に等しいことが望ましい。使用する有機溶媒の種類によっては、反応温度がアルカリ溶液の沸点を越える場合もある。安定な塗布を行うためには、アルカリ溶液の沸点よりも低い温度であることが好ましく、沸点よりも５℃低い温度であることがさらに好ましく、沸点よりも１０℃低い温度であることが最も好ましい。 The temperature of the alkaline solution is desirably equal to the reaction temperature (= the temperature of the polymer film). Depending on the type of organic solvent used, the reaction temperature may exceed the boiling point of the alkaline solution. In order to perform stable coating, the temperature is preferably lower than the boiling point of the alkaline solution, more preferably 5 ° C. lower than the boiling point, and most preferably 10 ° C. lower than the boiling point. .
アルカリ溶液を塗布した後、鹸化反応が終了するまで、ポリマーフィルムの温度を室温以上に保つことが好ましい。ポリマーフィルムの温度は、アルカリ溶液塗布前に加熱した温度と同じでも異なっていてもよい。また、鹸化反応中に温度を連続的、または段階的に変更してもよい。フィルム温度は、１５℃〜１５０℃、好ましくは２５℃〜１００℃、さらに好ましくは３０℃〜８０℃である。 After applying the alkaline solution, it is preferable to keep the temperature of the polymer film at room temperature or higher until the saponification reaction is completed. The temperature of the polymer film may be the same as or different from the temperature heated before applying the alkaline solution. Further, the temperature may be changed continuously or stepwise during the saponification reaction. The film temperature is 15 ° C to 150 ° C, preferably 25 ° C to 100 ° C, and more preferably 30 ° C to 80 ° C.
アルカリ溶液を塗布して、洗い落とすまでに上記温度範囲に保持する時間は、搬送速度にもよるが、１秒〜３００秒間に保つことが好ましく、２〜１００秒間に保つことがより好ましく、３〜５０秒間に保つことが特に好ましい。 The time for which the alkaline solution is applied and kept in the above temperature range until washing off depends on the conveying speed, but is preferably maintained for 1 second to 300 seconds, more preferably 2 to 100 seconds, It is particularly preferred to keep it for 50 seconds.
次に、鹸化不良検出装置１８について説明する。
Next, the saponification
鹸化不良検出装置１８は、図２に示したように、矢印Ｘ方向に連続的に搬送される透明（光を透過すれば半透明も可）なポリマーフィルム１２の一方面側（前面側）に配置された平行光源２４と、ポリマーフィルム１２の他方面側（背面側）に配置された光拡散反射性をもったスクリーン２６と、スクリーン２６の投影像をポリマーフィルム１２を通して撮像するＣＣＤラインセンサー２８と、図３に示したようにＣＣＤラインセンサー２８を駆動するドライバ３０、そしてＣＣＤラインセンサー２８から得られるビデオ信号を映像処理して欠陥出力を得る信号処理装置３２とから構成される。なお、ＣＣＤラインセンサー２８はスクリーン２６を同じ側に配置してもよい。
As shown in FIG. 2, the saponification
平行光源２４は、開口３４を形成した外装３６、その中に内蔵させた光源３８，絞り４０、凹面鏡４２とからなる。光源３８には、例えば高い照度が得られるハロゲンランプ等が利用される。光源３８からの光は絞り４０により点光源からの光として凹面鏡４２に入射し、ここで反射して平行光４４となる。平行光４４はポリマーフィルム１２の検査エリア４６に垂直に照射され、さらに透過してスクリーン２６に投影される。なお、平行光を形成する手段として、ＨｅＮｅレーザーからの光をコリメータ集光レンズを介してポリゴンミラーに当て、このポリゴンミラーの回転により走査して凹面鏡により平行光にしてポリマーフィルム１２に照射するレーザーフライングスポット方式を採用することもできる。
The parallel
ＣＣＤラインセンサー２８は、スクリーン２６上の投影像４８を撮像してそのビデオ信号を出力する。
The
信号処理装置３２は、バンドパスフィルタ５０，二値化回路５２を備えている。バンドパスフィルタ５０は、ＣＣＤラインセンサー２８からのビデオ信号のうち、ポリマーフィルム１２の検査に必要な周波数帯域の信号だけを透過させる。二値化回路５２は、バンドパスフィルタ５０を透過してきた出力信号のレベルを監視し、そのレベルが所定値を越えた異常レベルであるときに鹸化不良信号を出力するようになっている。
The
なお、ポリマーフィルム１２の搬送方向における鹸化不良部位を特定するためには、信号処理装置３２にポリマーフィルム１２の搬送信号を供給すればよく、また幅方向での鹸化不良部位を特定するには、カメラドライバ３０からのＣＣＤラインセンサドライブ信号を用いることができる。
In addition, in order to specify the saponification failure part in the conveyance direction of the
透明なポリマーフィルム１２にアルカリ溶液を塗布したポリマーフィルム１２’を透過する平行光は、アルカリ溶液の塗布膜１６ａが設定厚みよりも厚く鹸化反応が進み易い部分を透過する際、あるいは設定厚みよりも薄く鹸化反応が進み難い部分（塗布スジ等も含む）、更には液切れにより塗布されずに鹸化が進まない部分を透過する際、平行光線は設定厚みの部分とは異なる屈折を行うため、スクリーン２６上に投影された像に明暗差が生じる。例えば、図４に示すように、アルカリ溶液の塗布膜１６ａが設定厚みよりも厚く鹸化反応が進み易い部分５４ａを透過した平行光は屈折してスクリーン２６上に集光部分を形成するので、集光部分が周辺の設定厚み部分よりも明るくなり、スクリーン２６上の像に明暗差が生じる。
The parallel light transmitted through the
図５は、ポリマーフィルム１２’に図４に示したように鹸化反応が進み易い部分５４ａが２カ所あった場合におけるビデオ信号のレベル変化の様子を示している。アルカリ溶液が設定厚みに塗布された塗布膜１６ａも、微視的には高い周級数でレベルが変化しているが、このような高周波信号はバンドパスフィルタ５０でカットされる。二値化回路５２は、Ｌ１、Ｌ２の閾値で二値化を行い、ビデオ信号のレベルが閾値Ｌ１よりも低いとき、そして閾値Ｌ２よりも高いときに鹸化不良信号を出力する。したがって、図４に示した鹸化反応が進み易い部分５４ａがＬ２よりも高くなっており、鹸化不良信号が出力される。
FIG. 5 shows how the level of the video signal changes when the polymer film 12 'has two
こうしてポリマーフィルム１２’を搬送させながら検査を行ってゆく過程で、信号処理装置３２から鹸化不良信号が出力されたときには、その時点でのポリマーフィルム１２’の搬送信号から鹸化不良品の範囲を特定することができ、また、カメラドライバ３０からのドライブ信号を参照することによって、鹸化不良部位のフィルム幅方向での位置も特定することができる。もちろん、ポリマーフィルム１２’の搬送信号，カメラドライバ３０からのドライブ信号を鹸化不良信号とともにマイクロコンピュータに入力して鹸化不良部位を自動的に解析することもできる。
In the process of carrying out the inspection while transporting the polymer film 12 'in this way, when a signal for saponification failure is output from the
この場合、塗布厚みにより鹸化が進み易い部分５４ａ（あるいは鹸化が進み難い部分）がスクリーン２６上に明暗差として現れる度合いがわずかであり、なかなか検出しにくい。しかし、塗布厚みの厚い部分や薄い部分は、ポリマーフィルム１２’の搬送方向についてある長さをもって発生する傾向をもっている。したがって、鹸化不良部分の検出能を向上させるためには、ＣＣＤラインセンサー２８の電荷蓄積時間を長く設定する。これにより、スクリーン２６上での明暗差は、ポリマーフィルム１２’が搬送される間、積分して撮像されることになるから、スクリーン２６上の微弱な明暗差に対しても充分な検出能力を維持することが可能となる。
In this case, the
また、アルカリ溶液は、着色されていることが好ましい。アルカリ溶液を着色し、平行光の透過率に光学的な特性差を持たせることで、鹸化不良を精度良く検出することができる。即ち、着色は染料を用いることが好ましく、鹸化不良検出装置１８の光源波長を、着色したアルカリ溶液の光吸収が強い波長に合わせることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the alkaline solution is colored. By coloring the alkaline solution and giving an optical characteristic difference to the transmittance of parallel light, a saponification defect can be detected with high accuracy. That is, it is preferable to use a dye for coloring, and it is preferable to match the wavelength of the light source of the poor
鹸化不良検出装置１８を通過したポリマーフィルム１２’は、洗浄部２０に搬送される。そして、洗浄部２０において、アルカリ溶液を除去する。アルカリ溶液が残っていると、鹸化反応が進行するばかりでなく、後に塗布する配向膜ならびに液晶性分子層の塗膜形成や液晶分子の配向に影響を及ぼす。洗浄は、洗浄水を塗布する方法、洗浄水を吹き付ける方法、あるいは、洗浄水の入った容器にポリマーフィルムごと浸漬する方法で実施できる。
The
水の吹き付け方法は、塗布ヘッド（例、ファウンテンコーター、フロッグマウスコーター）を用いる方法、あるいは、空気の加湿や塗装、タンクの自動洗浄に利用されるスプレーノズルを用いる方法で実施できる。 The water spraying method can be performed by a method using an application head (eg, fountain coater, frog mouth coater) or a method using a spray nozzle used for air humidification, painting, or automatic tank cleaning.
水の吹き付け速度は、大きいほうが高い乱流混合が得られる。ただし、速度が大きいと、連続搬送するポリマーフィルムの搬送安定性を損なう場合もある。吹き付けの衝突速度は、５０〜１０００ｃｍ／秒が好ましく、１００〜７００ｃｍ／秒がさらに好ましく、１００〜５００ｃｍ／秒が最も好ましい。 The higher the water spray speed, the higher the turbulent mixing. However, if the speed is high, the transport stability of the polymer film that is continuously transported may be impaired. The collision speed of spraying is preferably 50 to 1000 cm / second, more preferably 100 to 700 cm / second, and most preferably 100 to 500 cm / second.
水洗に使用する水の量は、下記に定義される理論希釈率を上回る量である。
理論希釈倍率＝水洗水の使用量［ｃｃ／ｍ2 ］÷アルカリ鹸化溶液の塗布量［ｃｃ／ｍ2 ］
すなわち、水洗に使用される水の全てがアルカリ性塗布液の希釈混合に寄与したという仮定の理論希釈率を定義する。実際には、完全混合は起こらないので、理論希釈率を上回る水洗水量を使用することとなる。用いたアルカリ性塗布液のアルカリ濃度や副次添加物、溶媒の種類にもよるが、少なくとも１００〜１０００倍、好ましくは５００〜１万倍、さらに好ましくは１０００〜十万倍の理論希釈が得られる水洗水を使用する。
The amount of water used for rinsing is an amount that exceeds the theoretical dilution rate defined below.
Theoretical dilution ratio = Amount of washing water used [cc / m 2 ] ÷ Amount of alkaline saponification solution applied [cc / m 2 ]
That is, the theoretical dilution rate is defined on the assumption that all of the water used for the water washing contributed to the diluted mixing of the alkaline coating solution. In practice, since complete mixing does not occur, a washing water amount exceeding the theoretical dilution rate is used. Although depending on the alkali concentration of the alkaline coating solution used, the secondary additives, and the type of the solvent, a theoretical dilution of at least 100 to 1000 times, preferably 500 to 10,000 times, more preferably 1000 to 100,000 times is obtained. Use flush water.
洗浄水には、純水を用いることが好ましい。本発明に用いられる純水とは、比電気抵抗が少なくとも０．１ＭΩ以上であり、特にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの金属イオンは１ｐｐｍ未満、クロル、硝酸などのアニオンは０．１ｐｐｍ未満であることが好ましい。 It is preferable to use pure water as the washing water. The pure water used in the present invention has a specific electric resistance of at least 0.1 MΩ or more, in particular, metal ions such as sodium, potassium, magnesium and calcium are less than 1 ppm, and anions such as chloro and nitric acid are less than 0.1 ppm. Preferably there is.
洗浄水の温度は、高い方が洗浄能力が上がる。しかし、搬送されるポリマーフィルム上に水を吹き付ける方法においては、空気と接触する水の面積が大きく、高温ほど蒸発が著しくなるため、周囲の湿度が増し、結露する危険性が高くなる。このため、洗浄水の温度は、通常は５〜９０℃、好ましくは２５℃〜８０℃、さらに好ましくは２５℃〜６０℃の範囲で設定する。 The higher the washing water temperature, the higher the washing ability. However, in the method of spraying water on the polymer film to be transported, the area of water in contact with the air is large, and the evaporation becomes more significant as the temperature increases, so that the surrounding humidity increases and the risk of condensation is increased. For this reason, the temperature of the washing water is usually set in a range of 5 to 90 ° C, preferably 25 to 80 ° C, more preferably 25 to 60 ° C.
アルカリ鹸化溶液の成分、または鹸化反応の生成物が水に容易に溶けない場合、洗浄工程の前または後に水に不溶な成分を除去するための溶剤洗浄工程を付加しても良い。溶剤洗浄工程は、上に述べた水洗方法、水切り手段を利用することができる。 If the components of the alkaline saponification solution or the product of the saponification reaction are not easily dissolved in water, a solvent washing step for removing components insoluble in water may be added before or after the washing step. The solvent washing step can utilize the water washing method and draining means described above.
洗浄部２０の次に乾燥部（不図示）を設けることもできる。通常は、エアナイフなどの水切り手段で充分に水膜を除去できることが多く、乾燥工程は必要でないことあるが、ポリマーフィルムをロール状に巻き取る前に、好ましい含水率に調整するために加熱乾燥してもよい。逆に、設定された湿度を有する風で調湿することもできる。乾燥風の温度は３０〜２００℃が好ましく、４０〜１５０℃がより好ましく、５０〜１２０℃が特に好ましい。
A drying unit (not shown) may be provided next to the
本発明におけるアルカリ鹸化方法は上述した鹸化処理工程の後に連続して機能層の塗設を行うことができる。塗布により片面に鹸化処理を実施し、その上に機能層の塗設を行うことにより、機能層を設けた後にフィルムをロール状に巻き取っても、機能層面とフィルムの反対面との間で貼りついたりすることを防止することができる。 In the alkali saponification method of the present invention, the functional layer can be applied continuously after the saponification treatment step described above. By applying saponification treatment on one side by coating and coating the functional layer on it, even if the film is wound into a roll after providing the functional layer, it is between the functional layer surface and the opposite surface of the film. It can prevent sticking.
以上のように、塗布部１６と、洗浄部２０と、の間に鹸化不良検出装置１８を設け、アルカリ鹸化の不良個所を検出することで、アルカリ鹸化不良をオンライン上でリアルタイムに検出することができる鹸化処理フィルムの製造方法を提供することができる。
As described above, by providing the saponification
以上、図面に従って本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described according to drawing, this invention is not limited to the said embodiment, Various aspects can be taken.
例えば、拡散反射性のスクリーン２６から反射式にＣＣＤラインセンサー２８で撮像する代わりに、拡散通過型のスクリーンを利用してスクリーンの背後からＣＣＤラインセンサー２８で撮像してもよい。また、平行光源は、平行光を発生させるにあたり、凹面鏡として放物面鏡を用いることができる他、反射型に代えてレンズを利用したコリメート光学系を用いることも可能である。
For example, instead of imaging with the
以下、本発明に適したポリマーフィルム、アルカリ溶液、アルカリ鹸化処理方法等について詳細に説明する。 Hereinafter, a polymer film, an alkali solution, an alkali saponification method and the like suitable for the present invention will be described in detail.
［ポリマーフィルム］
ポリマーフィルムは、光透過率が８０％以上であるポリマーフィルムを用いる事が好ましい。ポリマーフィルムとしては、外力により複屈折が発現しにくいものが好ましい。ポリマーフィルムは、エステル結合あるいはアミド結合のような加水分解できる結合（鹸化処理の対象となる結合）を含む。エステル結合が好ましく、エステル結合がポリマーの側鎖に存在していることがさらに好ましい。エステル結合が側鎖に存在しているポリマーとしては、セルロースエステルが代表的である。セルロースの低級脂肪酸エステルがより好ましく、セルロースアセテートがさらに好ましく、酢化度が５９．０〜６１．５％であるセルロースアセテートが最も好ましい。酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算に従う。
[Polymer film]
As the polymer film, it is preferable to use a polymer film having a light transmittance of 80% or more. As the polymer film, a film in which birefringence hardly occurs due to external force is preferable. The polymer film contains a hydrolyzable bond (bond to be saponified) such as an ester bond or an amide bond. An ester bond is preferred, and it is more preferred that the ester bond be present on the side chain of the polymer. A typical example of the polymer having an ester bond in the side chain is a cellulose ester. Lower fatty acid esters of cellulose are more preferable, cellulose acetate is more preferable, and cellulose acetate having an acetylation degree of 59.0 to 61.5% is most preferable. The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation follows the measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
セルロースエステルの粘度平均重合度（ＤＰ）は、２５０以上であることが好ましく、２９０以上であることがさらに好ましい。また、セルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるＭｗ／Ｍｎ（Ｍｗは質量平均分子量、Ｍｎは数平均分子量）の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なＭｗ／Ｍｎの値としては、１．０〜１．７であることが好ましい。 The viscosity average polymerization degree (DP) of the cellulose ester is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more. The cellulose ester preferably has a narrow molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight and Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography. The specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7.
ポリマーフィルムを光学補償シートに用いる場合、ポリマーフィルムは、高いレターデーション値を有することが好ましい。フィルムのＲｅレターデーション値およびＲthレターデーション値は、それぞれ、下記式（Ｉ）および（II）で定義される。 When using a polymer film for an optical compensation sheet, the polymer film preferably has a high retardation value. The Re retardation value and Rth retardation value of the film are defined by the following formulas (I) and (II), respectively.
（Ｉ） Ｒｅ＝｜ｎｘ−ｎｙ｜×ｄ
（II） Ｒth＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
式（Ｉ）および（II）において、ｎｘは、フィルム面内の遅相軸方向（屈折率が最大となる方向）の屈折率、ｎｙは、フィルム面内の進相軸方向（屈折率が最小となる方向）の屈折率、ｎｚは、フィルムの厚み方向の屈折率、ｄは、単位をｎｍとするフィルムの厚みである。ポリマーフィルムのＲｅレターデーション値は１〜２００ｎｍであり、そして、Ｒthレターデーション値は７０〜４００ｎｍであることが好ましい。具体的な値は、測定光の入射方向をフィルム膜面の鉛直方向に対して傾斜させた測定結果より外挿して求める。測定は、エリプソメーター（例えば、Ｍ−１５０、日本分光（株）製）を用いて実施できる。測定波長としては、６３２．８ｎｍ（Ｈｅ−Ｎｅレーザー）を採用する。
(I) Re = | nx−ny | × d
(II) Rth = {(nx + ny) / 2−nz} × d
In the formulas (I) and (II), nx is the refractive index in the slow axis direction in the film plane (direction in which the refractive index is maximum), ny is the fast axis direction in the film plane (the refractive index is minimum) Nz is the refractive index in the thickness direction of the film, and d is the thickness of the film with the unit of nm. The Re retardation value of the polymer film is preferably 1 to 200 nm, and the Rth retardation value is preferably 70 to 400 nm. A specific value is obtained by extrapolating from the measurement result in which the incident direction of the measurement light is inclined with respect to the vertical direction of the film film surface. The measurement can be carried out using an ellipsometer (for example, M-150, manufactured by JASCO Corporation). As a measurement wavelength, 632.8 nm (He—Ne laser) is adopted.
ポリマーフィルムのレターデーションを調整するためには延伸のような外力を与える方法が一般的であるが、また光学異方性を調節するためのレターデーション上昇剤が、場合により添加される。セルロースアシレートフィルムのレターデーションを調整するには、芳香族環を少なくとも二つ有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することが好ましい。芳香族化合物は、セルロースアシレート１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲で使用することが好ましい。また、二種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。例えば、欧州特許０９１１６５６Ａ２号明細書、特開２０００−１１１９１４号、同２０００−２７５４３４号公報等記載の化合物が挙げられる。レターデーション上昇剤の分子量は、３００〜８００であることが好ましい。 In order to adjust the retardation of the polymer film, a method of applying an external force such as stretching is generally used, but a retardation increasing agent for adjusting the optical anisotropy is optionally added. In order to adjust the retardation of the cellulose acylate film, an aromatic compound having at least two aromatic rings is preferably used as a retardation increasing agent. The aromatic compound is preferably used in the range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acylate. Two or more aromatic compounds may be used in combination. The aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring. Examples thereof include compounds described in European Patent 0911656A2, JP-A Nos. 2000-1111914 and 2000-275434. The molecular weight of the retardation increasing agent is preferably 300 to 800.
ソルベントキャスト法によりポリマーフィルムを製造することが好ましい。ソルベントキャスト法では、ポリマー材料を有機溶媒に溶解した溶液（ドープ）を用いてフィルムを製造する。有機溶媒は、炭素原子数が３〜１２のエーテル、炭素原子数が３〜１２のケトン、炭素原子数が３〜１２のエステルおよび炭素原子数が１〜６のハロゲン化炭化水素から選ばれる溶媒を含むことが好ましい。エーテル、ケトンおよびエステルは、環状構造を有していてもよい。エーテル、ケトンおよびエステルの官能基（すなわち、−Ｏ−、−ＣＯ−および−ＣＯＯ−）のいずれかを２つ以上有する化合物も、有機溶媒として用いることができる。有機溶媒は、アルコール性水酸基のような他の官能基を有していてもよい。２種類以上の官能基を有する有機溶媒の場合、その炭素原子数は、いずれかの官能基を有する化合物の規定範囲内であればよい。 It is preferable to produce a polymer film by a solvent cast method. In the solvent cast method, a film is produced using a solution (dope) in which a polymer material is dissolved in an organic solvent. The organic solvent is a solvent selected from ethers having 3 to 12 carbon atoms, ketones having 3 to 12 carbon atoms, esters having 3 to 12 carbon atoms, and halogenated hydrocarbons having 1 to 6 carbon atoms. It is preferable to contain. The ether, ketone and ester may have a cyclic structure. A compound having two or more functional groups of ether, ketone and ester (that is, —O—, —CO— and —COO—) can also be used as the organic solvent. The organic solvent may have another functional group such as an alcoholic hydroxyl group. In the case of an organic solvent having two or more types of functional groups, the number of carbon atoms may be within the specified range of the compound having any functional group.
炭素原子数が３〜１２のエーテル類の例には、ジイソプロピルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトールが含まれる。炭素原子数が３〜１２のケトン類の例には、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンおよびメチルシクロヘキサノンが含まれる。炭素原子数が３〜１２のエステル類の例には、エチルホルメート、プロピルホルメート、ペンチルホルメート、メチルアセテート、エチルアセテートおよびペンチルアセテートが含まれる。２種類以上の官能基を有する有機溶媒の例には、２−エトキシエチルアセテート、２−メトキシエタノールおよび２−ブトキシエタノールが含まれる。ハロゲン化炭化水素の炭素原子数は、１または２であることが好ましく、１であることが最も好ましい。ハロゲン化炭化水素のハロゲンは、塩素であることが好ましい。ハロゲン化炭化水素の水素原子が、ハロゲンに置換されている割合は、２５〜７５モル％であることが好ましく、３０〜７０モル％であることがより好ましく、３５〜６５モル％であることがさらに好ましく、４０〜６０モル％であることが最も好ましい。メチレンクロリドが、代表的なハロゲン化炭化水素である。さらに２種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。 Examples of the ether having 3 to 12 carbon atoms include diisopropyl ether, dimethoxymethane, dimethoxyethane, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, anisole and phenetole. Examples of ketones having 3 to 12 carbon atoms include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone and methylcyclohexanone. Examples of the esters having 3 to 12 carbon atoms include ethyl formate, propyl formate, pentyl formate, methyl acetate, ethyl acetate and pentyl acetate. Examples of the organic solvent having two or more kinds of functional groups include 2-ethoxyethyl acetate, 2-methoxyethanol and 2-butoxyethanol. The number of carbon atoms of the halogenated hydrocarbon is preferably 1 or 2, and most preferably 1. The halogen of the halogenated hydrocarbon is preferably chlorine. The proportion of halogenated hydrocarbon hydrogen atoms replaced with halogen is preferably 25 to 75 mol%, more preferably 30 to 70 mol%, and more preferably 35 to 65 mol%. More preferably, it is most preferable that it is 40-60 mol%. Methylene chloride is a representative halogenated hydrocarbon. Further, two or more kinds of organic solvents may be mixed and used.
一般的な方法でポリマー溶液を調製できる。一般的な方法とは、０℃以上の温度（常温または高温）で、処理することを意味する。溶液の調製は、通常のソルベントキャスト法におけるドープの調製方法および装置を用いて実施することができる。なお、一般的な方法の場合は、有機溶媒としてハロゲン化炭化水素（特にメチレンクロリド）を用いることが好ましい。ポリマーの量は、得られる溶液中に１０〜４０質量％含まれるように調整する。ポリマーの量は、１０〜３０質量％であることがさらに好ましい。有機溶媒（主溶媒）中には、後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。溶液は、常温（０〜４０℃）でポリマーと有機溶媒とを攪拌することにより調製することができる。高濃度の溶液は、加圧および加熱条件下で攪拌してもよい。具体的には、ポリマーと有機溶媒とを加圧容器に入れて密閉し、加圧下で溶媒の常温における沸点以上、かつ溶媒が沸騰しない範囲の温度に加熱しながら攪拌する。加熱温度は、通常は４０℃以上であり、好ましくは６０〜２００℃であり、さらに好ましくは８０〜１１０℃である。 A polymer solution can be prepared by a general method. The general method means that the treatment is performed at a temperature of 0 ° C. or higher (room temperature or high temperature). The solution can be prepared using a dope preparation method and apparatus in a normal solvent cast method. In the case of a general method, it is preferable to use a halogenated hydrocarbon (particularly methylene chloride) as the organic solvent. The amount of the polymer is adjusted so as to be contained in the obtained solution in an amount of 10 to 40% by mass. The amount of the polymer is more preferably 10 to 30% by mass. Arbitrary additives described later may be added to the organic solvent (main solvent). The solution can be prepared by stirring the polymer and the organic solvent at room temperature (0 to 40 ° C.). High concentration solutions may be stirred under pressure and heating conditions. Specifically, the polymer and the organic solvent are put in a pressure vessel and sealed, and stirred while heating to a temperature not lower than the boiling point of the solvent at normal temperature and in a range where the solvent does not boil. The heating temperature is usually 40 ° C. or higher, preferably 60 to 200 ° C., more preferably 80 to 110 ° C.
各成分は予め粗混合してから容器に入れてもよい。また、順次容器に投入してもよい。容器は攪拌できるように構成されている必要がある。窒素ガス等の不活性気体を注入して容器を加圧することができる。また、加熱による溶媒の蒸気圧の上昇を利用してもよい。あるいは、容器を密閉後、各成分を圧力下で添加してもよい。加熱する場合、容器の外部より加熱することが好ましい。例えば、ジャケット構造の加熱装置を用いることができる。また、容器の外部にプレートヒーターを設け、配管して液体を循環させることにより容器全体を加熱することもできる。容器内部に攪拌翼を設けて、これを用いて攪拌することが好ましい。攪拌翼は、容器の壁付近に達する長さのものが好ましい。攪拌翼の末端には、容器の壁の液膜を更新するため、掻取翼を設けることが好ましい。容器には、圧力計、温度計等の計器類を設置してもよい。容器内で各成分を溶剤中に溶解する。調製したドープは冷却後、容器から取り出すか、あるいは、取り出した後、熱交換器等を用いて冷却する。 Each component may be coarsely mixed in advance and then placed in a container. Moreover, you may put into a container sequentially. The container needs to be configured so that it can be stirred. The container can be pressurized by injecting an inert gas such as nitrogen gas. Moreover, you may utilize the raise of the vapor pressure of the solvent by heating. Or after sealing a container, you may add each component under pressure. When heating, it is preferable to heat from the outside of the container. For example, a heating device having a jacket structure can be used. The entire container can also be heated by providing a plate heater outside the container and piping to circulate the liquid. It is preferable to provide a stirring blade inside the container and stir using this. The stirring blade preferably has a length that reaches the vicinity of the wall of the container. A scraping blade is preferably provided at the end of the stirring blade in order to renew the liquid film on the vessel wall. Instruments such as a pressure gauge and a thermometer may be installed in the container. Each component is dissolved in a solvent in the container. The prepared dope is cooled and then taken out from the container, or taken out and then cooled using a heat exchanger or the like.
冷却溶解法により、溶液を調製することもできる。冷却溶解法では、通常の溶解方法では溶解させることが困難な有機溶媒中にもポリマーを溶解させることができる。なお、通常の溶解方法でポリマーを溶解できる溶媒であっても、冷却溶解法によると迅速に均一な溶液が得られる効果がある。冷却溶解法では最初に、室温で有機溶媒中にポリマーを撹拌しながら徐々に添加する。ポリマーの量は、この混合物中に１０〜４０質量％含まれるように調整することが好ましい。ポリマーの量は、１０〜３０質量％であることがさらに好ましい。さらに、混合物中には後述する任意の添加剤を添加しておいてもよい。 A solution can also be prepared by a cooling dissolution method. In the cooling dissolution method, the polymer can be dissolved in an organic solvent that is difficult to dissolve by a normal dissolution method. In addition, even if it is a solvent which can melt | dissolve a polymer with a normal melt | dissolution method, there exists an effect by which a uniform solution can be obtained rapidly according to a cooling melt | dissolution method. In the cooling dissolution method, first, a polymer is gradually added to an organic solvent with stirring at room temperature. The amount of the polymer is preferably adjusted so as to be contained in the mixture in an amount of 10 to 40% by mass. The amount of the polymer is more preferably 10 to 30% by mass. Furthermore, you may add the arbitrary additive mentioned later in a mixture.
次に、混合物を−１００〜−１０℃、好ましくは−８０〜−１０℃、さらに好ましくは−５０〜−２０℃、最も好ましくは−５０〜−３０℃に冷却する。冷却は、例えば、ドライアイス・メタノール浴（−７５℃）や冷却したジエチレングリコール溶液（−３０〜−２０℃）中で実施できる。このように冷却すると、ポリマーと有機溶媒の混合物は固化する。冷却速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。なお、冷却速度とは、冷却を開始する時の温度と最終的な冷却温度との差を冷却を開始してから最終的な冷却温度に達するまでの時間で割った値である。 Next, the mixture is cooled to -100 to -10 ° C, preferably -80 to -10 ° C, more preferably -50 to -20 ° C, and most preferably -50 to -30 ° C. The cooling can be performed, for example, in a dry ice / methanol bath (−75 ° C.) or a cooled diethylene glycol solution (−30 to −20 ° C.). Upon cooling in this way, the mixture of polymer and organic solvent solidifies. The cooling rate is preferably 4 ° C./min or more, more preferably 8 ° C./min or more, and most preferably 12 ° C./min or more. The cooling rate is a value obtained by dividing the difference between the temperature at the start of cooling and the final cooling temperature by the time from the start of cooling until the final cooling temperature is reached.
さらに、これを０〜２００℃、好ましくは０〜１５０℃、さらに好ましくは０〜１２０℃、最も好ましくは０〜５０℃に加温すると、有機溶媒中にポリマーが溶解する。昇温は、室温中に放置するだけでもよいし、温浴中で加温してもよい。加温速度は、４℃／分以上であることが好ましく、８℃／分以上であることがさらに好ましく、１２℃／分以上であることが最も好ましい。なお、加温速度とは、加温を開始する時の温度と最終的な加温温度との差を、加温を開始してから最終的な加温温度に達するまでの時間で割った値である。以上のようにして、均一な溶液が得られる。なお、溶解が不充分である場合は冷却、加温の操作を繰り返してもよい。溶解が充分であるかどうかは、目視により溶液の外観を観察するだけで判断することができる。 Furthermore, when this is heated to 0 to 200 ° C., preferably 0 to 150 ° C., more preferably 0 to 120 ° C., and most preferably 0 to 50 ° C., the polymer dissolves in the organic solvent. The temperature may be increased by simply leaving it at room temperature or in a warm bath. The heating rate is preferably 4 ° C./min or more, more preferably 8 ° C./min or more, and most preferably 12 ° C./min or more. The heating rate is the difference between the temperature at the start of heating and the final heating temperature divided by the time from the start of heating until the final heating temperature is reached. It is. A uniform solution is obtained as described above. If the dissolution is insufficient, the cooling and heating operations may be repeated. Whether or not the dissolution is sufficient can be determined by merely observing the appearance of the solution with the naked eye.
冷却溶解法においては、冷却時の結露による水分混入を避けるため、密閉容器を用いることが望ましい。また、冷却加温操作において、冷却時に加圧し、加温時に減圧すると、溶解時間を短縮することができる。加圧および減圧を実施するためには、耐圧性容器を用いることが望ましい。なお、セルロースアセテート（酢化度：６０．９％、粘度平均重合度：２９９）を冷却溶解法によりメチルアセテート中に溶解した２０質量％の溶液は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によると、３３℃近傍にゾル状態とゲル状態との疑似相転移点が存在し、この温度以下では均一なゲル状態となる。従って、この溶液は疑似相転移温度以上、好ましくはゲル相転移温度プラス１０℃程度の温度で保温する必要がある。ただし、この疑似相転移温度は、セルロースアセテートの酢化度、粘度平均重合度、溶液濃度や使用する有機溶媒により異なる。 In the cooling dissolution method, it is desirable to use a sealed container in order to avoid moisture mixing due to condensation during cooling. In the cooling and heating operation, when the pressure is applied during cooling and the pressure is reduced during heating, the dissolution time can be shortened. In order to perform pressurization and decompression, it is desirable to use a pressure-resistant container. In addition, according to differential scanning calorimetry (DSC), a 20 mass% solution obtained by dissolving cellulose acetate (acetylation degree: 60.9%, viscosity average polymerization degree: 299) in methyl acetate by a cooling dissolution method was 33. There exists a quasi-phase transition point between a sol state and a gel state in the vicinity of ° C., and a uniform gel state is obtained below this temperature. Therefore, it is necessary to keep the solution at a temperature equal to or higher than the pseudo phase transition temperature, preferably about 10 ° C. plus the gel phase transition temperature. However, this pseudo phase transition temperature varies depending on the degree of acetylation of cellulose acetate, the degree of viscosity average polymerization, the concentration of the solution, and the organic solvent used.
調製したポリマー溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりポリマーフィルムを製膜する。ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフィルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が１８〜３５％となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に加工しておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延および乾燥方法については、米国特許２３３６３１０号、同２３６７６０３号、同２４９２０７８号、同２４９２９７７号、同２４９２９７８号、同２６０７７０４号、同２７３９０６９号、同２７３９０７０号、英国特許６４０７３１号、同７３６８９２号の各明細書、特公昭４５−４５５４号、同４９−５６１４号、特開昭６０−１７６８３４号、同６０−２０３４３０号、同６２−１１５０３５号の各公報に記載がある。ドープは、表面温度が１０℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから２秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフィルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに１００から１６０℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平５−１７８４４号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。 A polymer film is formed from the prepared polymer solution (dope) by a solvent cast method. The dope is cast on a drum or band and the solvent is evaporated to form a film. The concentration of the dope before casting is preferably adjusted so that the solid content is 18 to 35%. The surface of the drum or band is preferably processed into a mirror surface state. Regarding casting and drying methods in the solvent cast method, U.S. Pat. Nos. 2,336,310, 2,367,603, 2,429,078, 2,429,297, 2,429,978, 2,607,704, 2,739,69, U.S. 2,739,070, British Patent 6,407,331, No. 736892, JP-B Nos. 45-4554, 49-5614, JP-A-60-176834, No. 60-203430, and No. 62-1115035. The dope is preferably cast on a drum or band having a surface temperature of 10 ° C. or less. After casting, it is preferable to dry it by applying air for 2 seconds or more. The obtained film can be peeled off from the drum or band, and further dried by high-temperature air whose temperature is successively changed from 100 to 160 ° C. to evaporate the residual solvent. The above method is described in Japanese Patent Publication No. 5-17844. According to this method, it is possible to shorten the time from casting to stripping. In order to carry out this method, it is necessary for the dope to gel at the surface temperature of the drum or band during casting.
ポリマーフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。具体的には、発明協会公開技報（公技番号 ２００１−１７４５、２００１年３月１５日発行、発明協会）の１６頁に詳細の化合物等が挙げられる。可塑剤の添加量は、セルロースエステルの量の０．１〜２５質量％であることが好ましく、１〜２０質量％であることがさらに好ましく、３〜１５質量％であることが最も好ましい。
A plasticizer can be added to the polymer film in order to improve mechanical properties or increase the drying speed. As the plasticizer, phosphoric acid ester or carboxylic acid ester is used. Specifically, detailed compounds and the like can be mentioned on
さらに、ポリマーフィルムには、用途に応じた種々の添加剤（例えば、紫外線防止剤、微粒子、剥離剤、帯電防止剤、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）、赤外吸収剤を等）を加えることができ、それらは固体でもよく油状物でもよい。また、フィルムが多層から形成される場合、各層の添加物の種類や添加量が異なってもよい。これらの詳細は、上記の公技番号 ２００１−１７４５号技法の１７頁〜２２頁に詳細に記載されている素材が好ましく用いられる。これらの添加剤の使用量は、各素材の添加量は機能が発現する限りにおいて特に限定されないが、ポリマーフィルム全組成物中、０．００１〜２０質量％の範囲で適宜用いられることが好ましい。 Furthermore, the polymer film has various additives (for example, UV inhibitors, fine particles, release agents, antistatic agents, deterioration inhibitors (eg, antioxidants, peroxide decomposers, radical inhibitors) depending on the application. , Metal deactivators, acid scavengers, amines, infrared absorbers, etc.), which may be solid or oily. Moreover, when a film is formed from a multilayer, the kind and addition amount of the additive of each layer may differ. For these details, the materials described in detail on pages 17 to 22 of the technique No. 2001-1745 described above are preferably used. The amount of these additives to be used is not particularly limited as long as the amount of each material is manifested, but it is preferably used in the range of 0.001 to 20% by mass in the entire polymer film composition.
ポリマーフィルムは、さらに延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、３〜１００％であることが好ましい。ポリマーフィルムの厚さは、３０〜２００μｍであることが好ましく、４０〜１２０μｍであることがさらに好ましい。 The retardation of the polymer film can be further adjusted by stretching treatment. The draw ratio is preferably 3 to 100%. The thickness of the polymer film is preferably 30 to 200 μm, more preferably 40 to 120 μm.
［アルカリ鹸化処理］
ポリマーフィルムは、予め室温以上に加熱する工程、ポリマーフィルムにアルカリ溶液を塗布する工程、ポリマーフィルムの温度を室温以上に維持する工程、そして、アルカリ溶液をポリマーフィルムから洗い落とす工程によりアルカリ鹸化処理を実施する。ポリマーフィルムを搬送しながら、これらの工程及びその前後の工程を実施することが好ましい。
[Alkaline saponification]
The polymer film is subjected to alkali saponification treatment by heating in advance to room temperature, applying an alkaline solution to the polymer film, maintaining the temperature of the polymer film above room temperature, and washing off the alkaline solution from the polymer film. To do. It is preferable to carry out these steps and the steps before and after that while transporting the polymer film.
［アルカリ溶液］
本発明に係る鹸化処理に供されるアルカリ溶液について説明する。アルカリ溶液は、水または有機溶剤と水との混合液にアルカリを溶解して調製できる。好ましい有機溶媒は、炭素原子数８以下のアルコール、炭素原子数が６以下のケトン、炭素原子数が６以下のエステル、炭素原子数が６以下の多価アルコールから選ばれる１種または２種以上の有機溶媒である。
[Alkaline solution]
The alkaline solution used for the saponification treatment according to the present invention will be described. The alkaline solution can be prepared by dissolving an alkali in water or a mixed solution of an organic solvent and water. Preferred organic solvents are one or more selected from alcohols having 8 or less carbon atoms, ketones having 6 or less carbon atoms, esters having 6 or less carbon atoms, and polyhydric alcohols having 6 or less carbon atoms. It is an organic solvent.
［有機溶媒］
有機溶剤については、新版溶剤ポケットブック（オーム社、１９９４年刊）に記載があり、有機溶剤の具体例としては、一価アルコール（例、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、フッ素化アルコールなど）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、多価アルコール（例、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなど）、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）およびエーテル（例、メチルセルソルブ、エチレングリコールジエチルエーテル）が挙げられる。特に好ましいものは、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、２−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンである。
[Organic solvent]
The organic solvent is described in the new edition solvent pocket book (Ohm, published in 1994). Specific examples of the organic solvent include monohydric alcohols (eg, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isopropanol). Butanol, 2-butanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, fluorinated alcohol, etc.), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), esters (eg, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), polyhydric alcohols (Eg, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerin, etc.), amides (eg, N, N-dimethylformamide, dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide) and ethers (eg, methyl cellulose) Cellosolve, ethylene glycol diethyl ether) and the like. Particularly preferred are methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, 2-butanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerin. is there.
有機溶剤は、ポリマーフィルムを溶解したり膨潤したりしないことが必要である。また、アルカリ鹸化溶液の塗布が容易になるように、アルカリ溶液の液物性の項で記載されるように、表面張力が適度に低い有機溶剤を選択することも望ましい。また、有機溶媒の溶媒中の使用割合は、溶媒の種類、水との混和性（溶解性）、反応温度および反応時間に応じて決定する。短い時間で鹸化反応を完了するためには、高い濃度に溶液を調製することが好ましい。ただし、溶媒濃度が高すぎるとポリマーフィルム中の成分（可塑剤など）が抽出されたり、フィルムの過度の膨潤が起こる場合があり、適切に選択する。水と有機溶媒の混合比は、３／９７〜８５／１５質量比が好ましい。より好ましくは５／９５〜６０／４０質量比であり、さらに好ましくは１５／８５〜４０／６０質量比である。この範囲において、フィルムの光学特性を損なうことなく容易にフィルム全面が均一に鹸化処理される。 The organic solvent must not dissolve or swell the polymer film. It is also desirable to select an organic solvent having a moderately low surface tension, as described in the section of the liquid physical properties of the alkaline solution, so as to facilitate the application of the alkaline saponification solution. Moreover, the usage-amount in the solvent of an organic solvent is determined according to the kind of solvent, miscibility (solubility) with water, reaction temperature, and reaction time. In order to complete the saponification reaction in a short time, it is preferable to prepare a solution at a high concentration. However, if the solvent concentration is too high, components (plasticizer, etc.) in the polymer film may be extracted or the film may swell excessively, so that the selection is appropriately made. The mixing ratio of water and organic solvent is preferably 3/97 to 85/15 mass ratio. More preferably, it is 5 / 95-60 / 40 mass ratio, More preferably, it is 15 / 85-40 / 60 mass ratio. In this range, the entire film surface can be easily saponified uniformly without impairing the optical properties of the film.
［アルカリ剤］
アルカリ溶液のアルカリ剤は、無機塩基および有機塩基のいずれも使用できる。低い濃度で鹸化反応をおこすためには強塩基が好ましい。アルカリ金属の水酸化物（例、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨ）、アミン（例、パーフルオロトリブチルアミン、トリエチルアミン、ジアザビシクロノネン、ジアザビシクロウンデセン等）、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシト゛（アルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等）、および錯塩の遊離塩基（例、［Ｐｔ（ＮＨ3 ）６］（ＯＨ）4 ）が好ましく、アルカリ金属の水酸化物がさらに好ましく、ＮａＯＨおよびＫＯＨが最も好ましい。
[Alkaline agent]
As the alkaline agent in the alkaline solution, either an inorganic base or an organic base can be used. Strong bases are preferred for carrying out saponification reactions at low concentrations. Alkali metal hydroxides (eg, NaOH, KOH, LiOH), amines (eg, perfluorotributylamine, triethylamine, diazabicyclononene, diazabicycloundecene, etc.), tetraalkylammonium hydroxides (as alkyl groups, Methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, etc.) and free bases of complex salts (eg, [Pt (NH 3 ) 6] (OH) 4 ) are preferred, alkali metal hydroxides are more preferred, NaOH and Most preferred is KOH.
アルカリ溶液の濃度は、使用するアルカリの種類、反応温度および反応時間に応じて決定する。短い時間で鹸化反応を完了するためには、高い濃度に溶液を調製することが好ましい。ただし、アルカリ濃度が高すぎるとアルカリ溶液の安定性が損なわれ、長時間塗布において析出する場合もある。アルカリ溶液の濃度は０.１〜５規定（Ｎ）であることが好ましく、０.５〜５Ｎであることがさらに好ましく、０.５〜３Ｎであることが最も好ましい。 The concentration of the alkaline solution is determined according to the type of alkali used, the reaction temperature and the reaction time. In order to complete the saponification reaction in a short time, it is preferable to prepare a solution at a high concentration. However, if the alkali concentration is too high, the stability of the alkaline solution is impaired, and it may be precipitated during long-time application. The concentration of the alkaline solution is preferably 0.1 to 5 N (N), more preferably 0.5 to 5N, and most preferably 0.5 to 3N.
高濃度のアルカリ溶液は環境雰囲気のＣＯ2 を吸収して溶液中で炭酸となりｐＨを下げるとともに、炭酸塩の沈殿物を発生させやすくなるため、環境雰囲気のＣＯ2 濃度は５０００ｐｐｍ以下が好ましい。環境雰囲気のＣＯ2 の吸収を抑制するために、アルカリ溶液の塗布コーターを半密閉構造としたり、乾燥空気、不活性ガスやアルカリ溶液の有機溶剤飽和蒸気で覆うようにすることがより好ましい。 The high-concentration alkaline solution absorbs CO 2 in the environmental atmosphere and becomes carbonic acid in the solution to lower the pH and easily generate carbonate precipitates. Therefore, the CO 2 concentration in the environmental atmosphere is preferably 5000 ppm or less. In order to suppress the absorption of CO 2 in the environmental atmosphere, it is more preferable that the coating coater of the alkaline solution has a semi-sealed structure or is covered with dry air, an inert gas, or an organic solvent saturated vapor of the alkaline solution.
［界面活性剤］
本発明に係るアルカリ溶液は、界面活性剤を含有することもできる。界面活性剤を添加することによって、たとえ有機溶媒がフィルム含有物質を抽出したとしてもアルカリ溶液中に安定に存在させ、後の水洗工程においても抽出物質が析出、固体化しない。界面活性剤の濃度は、ポリマーフィルムからアルカリ溶液中に抽出された疎水性添加物を安定に分散できる濃度を設定する。アルカリ溶液に使用する有機溶剤がポリマーフィルムを溶解したり膨潤したりしないとすると、フィルムより抽出される添加物はフィルム表面近傍からのみである。疎水性添加物の抽出量は、塗布する１〜５０ｃｃ／ｍ2 のアルカリ溶液塗布量中に、最大でも１質量％と見積もれる。界面活性剤の濃度は、この抽出量の１０倍である１０質量％添加すれば、十分な分散特性が得られることが分かった。一方、界面活性剤の種類によっては、水洗工程で十分洗い落とされずに残留すると、後にポリマーフィルム上に配向膜を塗布する際に、フィルムと配向膜との結合（密着）に支障をきたす場合がある。また、液晶性分子を塗布する際にも液晶性分子の配向を妨げることがあるため、必要以上に添加することは好ましくない。界面活性剤の添加濃度は、０．１〜１０質量％が好ましく、０．５〜５質量％がさらに好ましい。アルカリ鹸化方法に好ましく用いられる界面活性剤については、アルカリ鹸化液に溶解または分散可能なものであれば特に制限はない。ノニオン界面活性剤、イオン性界面活性剤（アニオン、カチオン、両性界面活性剤）等のいずれをも好適に用いることができる。界面活性剤の中でも、ノニオン界面活性剤とアニオン界面活性剤が溶解性と鹸化性能の観点から好ましく用いられる。
[Surfactant]
The alkaline solution according to the present invention can also contain a surfactant. By adding the surfactant, even if the organic solvent extracts the film-containing material, it is stably present in the alkaline solution, and the extracted material does not precipitate and solidify in the subsequent water washing step. The concentration of the surfactant is set so that the hydrophobic additive extracted from the polymer film into the alkaline solution can be stably dispersed. If the organic solvent used in the alkaline solution does not dissolve or swell the polymer film, the additive extracted from the film is only from the vicinity of the film surface. The extraction amount of the hydrophobic additive can be estimated as 1% by mass at the maximum in the applied amount of the alkaline solution of 1 to 50 cc / m 2 to be applied. It was found that sufficient dispersion characteristics can be obtained by adding 10% by mass of the surfactant concentration, which is 10 times the extraction amount. On the other hand, depending on the type of surfactant, if it remains without being sufficiently washed away in the water washing step, it may hinder the bonding (adhesion) between the film and the alignment film when the alignment film is applied on the polymer film later. is there. Moreover, since it may interfere with the orientation of the liquid crystalline molecules when applying the liquid crystalline molecules, it is not preferable to add more than necessary. 0.1-10 mass% is preferable and, as for the addition density | concentration of surfactant, 0.5-5 mass% is more preferable. The surfactant preferably used in the alkali saponification method is not particularly limited as long as it can be dissolved or dispersed in the alkali saponification solution. Any of nonionic surfactants, ionic surfactants (anions, cations, amphoteric surfactants) and the like can be suitably used. Among the surfactants, nonionic surfactants and anionic surfactants are preferably used from the viewpoints of solubility and saponification performance.
これらの界面活性剤は、１種類を単独で添加しても異なる陰イオン性界面活性剤やノニオン性界面活性剤を１種類以上、または陰イオン性とノニオン性を組み合わせて添加してもよい。 These surfactants may be added singly or in combination with one or more different anionic surfactants or nonionic surfactants, or a combination of anionic and nonionic surfactants.
以下、使用しうる界面活性剤について順次説明する。 Hereinafter, the surfactants that can be used will be sequentially described.
（ノニオン性界面活性剤）
ノニオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、グリセリン脂肪酸部分エステル類、ソルビタン脂肪酸部分エステル類、ペンタエリスリトール脂肪酸部分エステル類、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル類、しょ糖脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステル類、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリグリセリン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレン化ひまし油類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル類、脂肪酸ジエタノールアミド類、Ｎ，Ｎ−ビス−２−ヒドロキシアルキルアミン類、ポリオキシエチレンアルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸エステル、トリアルキルアミンオキシド等が挙げられる。
(Nonionic surfactant)
Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene polystyryl phenyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, glycerin fatty acid partial esters, Sorbitan fatty acid partial esters, pentaerythritol fatty acid partial esters, propylene glycol mono fatty acid esters, sucrose fatty acid partial esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid partial esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid partial esters, polyethylene glycol fatty acid esters, Polyglycerin fatty acid partial esters, polyoxyethylenated castor oil, polyoxyethylene glycerin fatty acid partial esters, fat Diethanolamides, N, N-bis-2-hydroxyalkylamines, polyoxyethylene alkylamines, triethanolamine fatty acid esters, trialkylamine oxides and the like.
好ましいノニオン界面活性剤としては、下記一般式（１）で表される化合物を挙げることができる。 Preferable nonionic surfactants include compounds represented by the following general formula (1).
一般式（１） Ｒ１−Ｌ１−Ｑ１
式中、Ｒ１は炭素数８以上の直鎖または分岐のアルキル基（置換基を有していても良い）を表し、単素数８〜２２のアルキル基が好ましく、特に好ましいのは炭素数１０〜１８のアルキル基である。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。Ｌ１はＲＩとＱ１を連結する基を表し、直接結合または２価の連結基を表し、好ましくは、単結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ１１−、−Ｓ−、−ＳＯ2 −、−ＰＯ（ＯＲ１２）−、アルキレン基、アリーレン基またはこれらを組み合わせて形成される２価の連結基である。ここでＲ１１は、水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す。Ｒ１２はアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す。Ｌ１としては、直接結合、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ１１−、−Ｓ−、−ＳＯ2 −、アルキレン基、アリーレン基を含むことが好ましく、−ＣＯ−、−Ｏ−、−ＮＲ１１−、アルキレン基、またはアリーレン基を含んでいることが特に好ましい。Ｌ１が、アルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜８、特に好ましくは１〜６である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。Ｌ１が、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは６〜２４、より好ましくは６〜１８、特に好ましくは６〜１２である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。Ｌ１が、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる２価の連結基（即ちアラルキレン基）を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは７〜３４、より好ましくは７〜２６、特に好ましくは７〜１６である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。Ｌ１として挙げられた基は、適当な置換基を有していても良い。このような置換基としては先にＲ１１における置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。Ｑ１はノニオン親水性基を表す。
General formula (1) R1-L1-Q1
In the formula, R1 represents a linear or branched alkyl group having 8 or more carbon atoms (which may have a substituent), preferably an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms, particularly preferably 10 to 10 carbon atoms. 18 alkyl groups. The alkyl group may have a suitable substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, aryl group, heterocyclic group, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, hydroxyl group, acyloxy group, amino group, alkoxycarbonyl group, acylamino group, oxycarbonyl Group, carbamoyl group, sulfonyl group, sulfamoyl group, sulfonamido group, sulfolyl group, carboxyl group and the like. L1 represents a group for linking RI and Q1, and represents a direct bond or a divalent linking group, preferably a single bond, —O—, —CO—, —NR11—, —S—, —SO 2 —, It is a divalent linking group formed by —PO (OR12) —, an alkylene group, an arylene group or a combination thereof. Here, R11 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. R12 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. L1 preferably contains a direct bond, —O—, —CO—, —NR11—, —S—, —SO 2 —, an alkylene group, or an arylene group, and —CO—, —O—, —NR11— , An alkylene group, or an arylene group is particularly preferable. When L1 contains an alkylene group, the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of particularly preferred alkylene groups include methylene, ethylene, trimethylene, tetrabutylene, hexamethylene groups and the like. When L1 contains an arylene group, the carbon number of the arylene group is preferably 6 to 24, more preferably 6 to 18, and particularly preferably 6 to 12. Specific examples of particularly preferred arylene groups include phenylene and naphthalene groups. When L1 contains a divalent linking group (that is, an aralkylene group) obtained by combining an alkylene group and an arylene group, the carbon number of the aralkylene group is preferably 7 to 34, more preferably 7 to 26, and particularly preferably. 7-16. Specific examples of particularly preferred aralkylene groups include a phenylenemethylene group, a phenyleneethylene group, and a methylenephenylene group. The group exemplified as L1 may have an appropriate substituent. Examples of such a substituent include the same substituents as those described above as the substituent for R11. Q1 represents a nonionic hydrophilic group.
より好ましくは、一般式（２）で表される化合物が挙げられる。 More preferably, the compound represented by General formula (2) is mentioned.
一般式（２） Ｒ２−Ｌ２−Ｑ２
式中Ｒ２、Ｌ２は、各々式（１）中のＲ１、Ｌ１と同一の内容を表す。Ｑ２は、ポリオキシエチレンユニット（重合度５〜１５０）、ポリグリセリンユニット（重合度３〜３０）、親水性糖鎖ユニットから選ばれるノニオン親水性基が好ましく用いられる。特に重合度１０〜５０のポリオキシエチレンユニット、重合度５〜１５のポリグリセリンユニットに加え、グルコース、アラビノース、フルクトース、ソルビトール、マンノース等の親水性糖鎖ユニットが好ましい。
General formula (2) R2-L2-Q2
In the formula, R2 and L2 respectively represent the same contents as R1 and L1 in formula (1). Q2 is preferably a nonionic hydrophilic group selected from a polyoxyethylene unit (polymerization degree of 5 to 150), a polyglycerin unit (polymerization degree of 3 to 30), and a hydrophilic sugar chain unit. In particular, hydrophilic sugar chain units such as glucose, arabinose, fructose, sorbitol, and mannose are preferred in addition to polyoxyethylene units having a polymerization degree of 10-50 and polyglycerin units having a polymerization degree of 5-15.
具体的には、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレンエチレンアビエチルエーテル、ポリオキシエチレンノニンエーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレングリセリルモノオレート、ポリオキシエチレングリセリルモノステアレート、ポリオキシエチレンプロピレングリコールモノステアレート、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー、ジスチレン化フェノールポリエチレンオキシド付加物、トリベンジルフェノールポリエチレンオキシド付加物、オクチルフェノールポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられる。これらのノニオン性界面活性剤の質量平均分子量は、３００〜５００００が好ましく、５００〜５０００が特に好ましい。 Specifically, polyethylene glycol, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene behenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene Cetyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene behenyl ether, polyoxyethylene phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylene oleylamine, polyoxyethylene stearamide, polyoxyethylene oleic acid amide, Polyoxyethylene castor oil, polyoxyethylene ethylene abiethyl ether, polyoxy Ethylene nonine ether, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene glyceryl monooleate, polyoxyethylene glyceryl monostearate, polyoxyethylene propylene glycol monostearate, oxyethylene oxypropylene block polymer, Examples include distyrenated phenol polyethylene oxide adduct, tribenzylphenol polyethylene oxide adduct, octylphenol polyoxyethylene polyoxypropylene adduct, glycerol monostearate, sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, and the like. The mass average molecular weight of these nonionic surfactants is preferably from 300 to 50,000, particularly preferably from 500 to 5,000.
（アニオン界面活性剤）
アニオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸塩類、アビエチン酸塩類、ヒドロキシアルカンスルホン酸塩類、アルカンスルホン酸塩類、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル塩類、αオレフィンスルホン酸塩類、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、分岐鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルフェノキシポリオキシエチレンプロピルスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルスルホフェニルエーテル塩類、Ｎ−メチル−Ｎ−オレイルタウリンナトリウム塩、Ｎ−アルキルスルホ琥珀酸モノアミド二ナトリウム塩、石油スルホン酸塩類、硫酸化牛脂油、脂肪酸アルキルエステルの硫酸エステル塩類、アルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、アルキルリン酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩類、スチレン／無水マレイン酸共重合物の部分鹸化物類、オレフィン／無水マレイン酸共重合物の部分鹸化物類、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物類等が好適に挙げられる。
(Anionic surfactant)
Examples of the anionic surfactant include fatty acid salts, abietic acid salts, hydroxyalkane sulfonic acid salts, alkane sulfonic acid salts, dialkyl sulfosuccinic acid ester salts, α-olefin sulfonic acid salts, linear alkyl benzene sulfonic acid salts, and branched alkyl benzene. Sulfonates, alkylnaphthalenesulfonates, alkylphenoxypolyoxyethylenepropylsulfonates, polyoxyethylenealkylsulfophenyl ether salts, N-methyl-N-oleyl taurine sodium salt, N-alkylsulfosuccinic acid monoamide disodium salt , Petroleum sulfonates, sulfated beef tallow oil, sulfate esters of fatty acid alkyl esters, alkyl sulfate esters, polyoxyethylene alkyl ether sulfate esters, fatty acids Noglyceride sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, polyoxyethylene styrylphenyl ether sulfates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkylphenyl ether phosphates Preferable examples include salts, partially saponified products of styrene / maleic anhydride copolymer, partially saponified products of olefin / maleic anhydride copolymer, and naphthalene sulfonate formalin condensates.
好ましいアニオン界面活性剤としては、前記一般式（１）においてＱ１がアニオン性基を表す化合物が挙げられる。より好ましくは、下記一般式（３）で表される化合物を挙げることができる。 Preferable anionic surfactants include compounds in which Q1 represents an anionic group in the general formula (1). More preferred examples include compounds represented by the following general formula (3).
一般式（３） Ｒ３−Ｌ３−Ｑ３
式中、Ｒ３は炭素数８以上の直鎖または分岐のアルキル基（置換基を有していても良い）を表し、単素数８〜２２のアルキル基が好ましく、特に好ましいのは単素数１０〜１８のアルキル基である。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。Ｌ３は２価の連結基を表し、好ましくは、下記群から選ばれるユニットを組み合わせて得られる極性部分構造を有する２価の連結基である。
ユニット：−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ５−（Ｒ５は炭素数１〜５のアルキル基）、−ＯＨ、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＳＯ2 −具体的には、上記一般式（３）中のＬ３において、必ず、上記ユニットの少なくとも１つを含む様に構造を選択すればよい。特に好ましいのは、極性部分構造としてエステル基（−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−）、アミド基（−ＣＯＮＲ５−、−ＮＲ５ＣＯ−）、水酸基（−ＯＨ）、−ＣＨ＝ＣＨ−を有する場合である。Ｑ３はアニオン親水性基を表し、好ましくは−ＣＯＯＭ、−ＯＳＯ３Ｍ、−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＲ２１）ＯＭ、−ＳＯ3 Ｍで表される基（ここでＭはカチオンを、Ｒ２１はＭまたは単素数１〜３のアルキル基を表す）であり、特に好ましいのは−ＳＯ3 Ｍである。Ｍはアニオン性基の対カチオンを表し、水素イオン、アルカリ金属イオン（リチウム、ナトリウム、カリウムなど）、アンモニウムイオンが好ましい。特に好ましいのは、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。
General formula (3) R3-L3-Q3
In the formula, R3 represents a linear or branched alkyl group having 8 or more carbon atoms (which may have a substituent), preferably an alkyl group having 8 to 22 primaries, particularly preferably 10 to 10 18 alkyl groups. The alkyl group may have a suitable substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, aryl group, heterocyclic group, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, hydroxyl group, acyloxy group, amino group, alkoxycarbonyl group, acylamino group, oxycarbonyl Group, carbamoyl group, sulfonyl group, sulfamoyl group, sulfonamido group, sulfolyl group, carboxyl group and the like. L3 represents a divalent linking group, and preferably a divalent linking group having a polar partial structure obtained by combining units selected from the following group.
Unit: —O—, —CO—, —NR 5 — (R 5 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms), —OH, —CH═CH—, —SO 2 —specifically, the above general formula (3) In the middle L3, the structure may be selected so as to include at least one of the above units. Particularly preferred is a case where the polar partial structure has an ester group (—COO—, —OCO—), an amide group (—CONR 5 —, —NR 5 CO—), a hydroxyl group (—OH), or —CH═CH—. Q3 represents an anionic hydrophilic group, preferably -COOM, -OSO3M, -P (= O ) (OR21) OM, a is M groups (here represented by -SO 3 M cation, R21 is M or single Represents an alkyl group having 1 to 3 prime numbers, and —SO 3 M is particularly preferable. M represents a counter cation of an anionic group, preferably a hydrogen ion, an alkali metal ion (such as lithium, sodium or potassium) or an ammonium ion. Particularly preferred are sodium ion, potassium ion and ammonium ion.
（カチオン界面活性剤）
カチオン界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩類、テトラブチルアンモニウムブロミド等の第四級アンモニウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルアミン塩類、ポリエチレンポリアミン誘導体等が挙げられる。
(Cationic surfactant)
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts, quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide, polyoxyethylene alkylamine salts, polyethylene polyamine derivatives, and the like.
（両性界面活性剤）
両性界面活性剤としては、例えば、カルボキシベタイン類、アルキルアミノカルボン酸類、スルホベタイン類、アミノ硫酸エステル類、イミダゾリン類等が挙げられる。
(Amphoteric surfactant)
Examples of amphoteric surfactants include carboxybetaines, alkylaminocarboxylic acids, sulfobetaines, aminosulfuric acid esters, imidazolines, and the like.
以上の界面活性剤のうち、「ポリオキシエチレン」とあるものは、ポリオキシメチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン等のポリオキシアルキレンに読み替えることもでき、それらもまた前記界面活性剤に包含される。前記界面活性剤は、一種単独で使用してもよいし、併用により効果を損なわない限りにおいては、２種以上を併用してもよい。また、これらの界面活性剤とともに、分子内にパーフルオロアルキル基を含有するフッ素系界面活性剤を併用しても良い。例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル等のアニオン型、パーフルオロアルキルベタイン等の両性型、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩等のカチオン型、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキル基及び親水性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基及び親油性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基、親水性基及び親油性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基及び親油性基含有ウレタン等の非イオン型が挙げられる。 Among the above surfactants, those having “polyoxyethylene” can be read as polyoxyalkylenes such as polyoxymethylene, polyoxypropylene and polyoxybutylene, and these are also included in the surfactant. The The surfactants may be used alone or in combination of two or more as long as the effect is not impaired by the combined use. In addition to these surfactants, a fluorine surfactant containing a perfluoroalkyl group in the molecule may be used in combination. For example, perfluoroalkyl carboxylate, perfluoroalkyl sulfonate, anion type such as perfluoroalkyl phosphate ester, amphoteric type such as perfluoroalkyl betaine, cation type such as perfluoroalkyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl Amine oxide, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, oligomer containing perfluoroalkyl group and hydrophilic group, oligomer containing perfluoroalkyl group and lipophilic group, oligomer containing perfluoroalkyl group, hydrophilic group and lipophilic group, perfluoroalkyl Nonionic types such as a group and a lipophilic group-containing urethane.
アルカリ水溶液には、ノニオン活性剤とアニオン活性剤またはノニオン活性剤とカチオン活性剤を共存させて用いることも好ましい。 It is also preferable to use a nonionic activator and an anionic activator or a nonionic activator and a cationic activator in the alkaline aqueous solution.
これらの界面活性剤のアルカリ溶液に対する添加量は、好ましくは、０．００１〜２０質量％であり、より好ましくは、０．０１〜１０質量％であり、特に好ましくは、０．０３〜３質量％である。添加量が、０．００１質量％より少ない場合には、界面活性剤の添加効果が得難く、２０質量％よりも多い場合には、鹸化性が低下する傾向がある。 The amount of these surfactants added to the alkaline solution is preferably 0.001 to 20% by mass, more preferably 0.01 to 10% by mass, and particularly preferably 0.03 to 3% by mass. %. When the addition amount is less than 0.001% by mass, it is difficult to obtain the effect of adding the surfactant. When the addition amount is more than 20% by mass, the saponification property tends to decrease.
［消泡剤］
さらに、アルカリ溶液には消泡剤を含有させることが好ましい。この添加剤は、アルカリ水溶液中に、好ましくは０．００１〜５質量％、特に好ましくは０．００５〜３質量％の濃度で含有させることができる。この範囲において、フィルム表面への微小な気泡の付着も無くなり、アルカリ処理による鹸化がムラ無く均一に進行する。特に、長尺フィルムを連続して迅速に処理するのに有効である。
[Defoamer]
Furthermore, it is preferable that the alkaline solution contains an antifoaming agent. This additive can be contained in the alkaline aqueous solution at a concentration of preferably 0.001 to 5 mass%, particularly preferably 0.005 to 3 mass%. Within this range, there is no adhesion of minute bubbles to the film surface, and saponification by the alkali treatment proceeds uniformly without unevenness. In particular, it is effective for processing a long film continuously and rapidly.
消泡剤としては、ヒマシ油、亜麻仁油等の油脂系、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸系、天然ワックス等の脂肪酸エステル系、ポリオキシアルキレンモノハイドリックアルコール等のアルコール系、ジ−ｔ−アミルフェノキシエタノール、ヘプチルセロソルブ、ノニルセロソルブ、３−ヘプチルカルビトール等のエーテル系、トリブチルフォスフェート、トリス（ブトキシエチル）フォスフェート等の燐酸エステル系、ジアミルアミン等のアミン系、ポリアルキレンアミド、アシレートポリアミド等のアミド系、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、オレイン酸カリウム、羊毛オレイン酸のカルシウム塩等の金属石鹸系、ラウリル硫酸エステルナトリウム等の硫酸エステル系、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチル水素ポリシロキサン、フロロポリシロキサン、ジメチルポリシロキサンとポリアルキレンオキサイドとの共重合体等のシリコーンオイル、及びその溶液型、エマルジョン型、ペースト型シリコーンオイル等のシリコーン系の消泡剤が挙げられる。 Antifoaming agents include oils and fats such as castor oil and linseed oil, fatty acids such as stearic acid and oleic acid, fatty acid esters such as natural wax, alcohols such as polyoxyalkylene monohydric alcohol, di-t- Amylphenoxyethanol, heptylcellosolve, nonylcellosolve, ethers such as 3-heptylcarbitol, phosphate esters such as tributylphosphate and tris (butoxyethyl) phosphate, amines such as diamylamine, polyalkyleneamide, acylate polyamide, etc. Amide series, Aluminum stearate, Calcium stearate, Potassium oleate, Wool oleic acid calcium salt and other metal soap series, Sodium lauryl sulfate ester sulfate series, Dimethylpolysiloxane, Methylphenyl Silicone antifoaming agents such as resiloxane, methylhydrogen polysiloxane, fluoropolysiloxane, dimethylpolysiloxane and polyalkylene oxide copolymer, and solution type, emulsion type, paste type silicone oil, etc. Can be mentioned.
本発明に用いるアルカリ溶液には、アルカリ溶液への界面活性剤、消泡剤の溶解助剤として、上述した有機溶剤以外の有機溶媒を添加することができる。好ましくは水への溶解度を持つ溶媒であれば特に制限はない。例えば、Ｎ−フェニルエタノールアミンおよびＮ−フェニルジエタノールアミン、フッ化アルコール（例えば、Ｃn Ｆ2n+1（ＣＨ2 ）k ＯＨ（ｎは３〜８の整数、ｋは１または２の整数）、１，２，２，３，３−ヘプタフロロプロパノール、ヘキサフロロブタンジオール、パーフロロシクロヘキサノール等）等を挙げることができる。これらの有機溶剤の含有量は使用液の総質量に対して０．１〜５％が好ましい。 An organic solvent other than the organic solvents described above can be added to the alkaline solution used in the present invention as a solubilizing agent for the surfactant and antifoaming agent in the alkaline solution. The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent having solubility in water. For example, N- phenyl ethanolamine and N- phenyl diethanolamine, fluorinated alcohols (e.g., C n F 2n + 1 ( CH 2) k OH (n is 3-8 integer, k is an integer of 1 or 2), 1 2,2,3,3-heptafluoropropanol, hexafluorobutanediol, perfluorocyclohexanol, etc.). The content of these organic solvents is preferably 0.1 to 5% with respect to the total mass of the liquid used.
［防黴剤／防菌剤］
本発明に用いるアルカリ溶液には、さらに、防黴剤及び／または防菌剤を含有させることが好ましい。使用される防黴剤及び防菌剤は、アルカリ鹸化に悪影響を及ぼさないものであれば何でもよい。具体的には、L.E.West,"Water Quality Criteria"Phot.Sci.and Eng.,Vol9 No.6（１９６５）記載の殺菌剤、特開昭５７−８５４２号、同５８−１０５１４５号、同５９−１２６５３３号、同５５−１１１９４２号、同５７−１５７２４４号公報記載の各種防黴剤、「防菌防黴の化学」堀口博著・三共出版（昭５７）、「防菌防黴技術ハンドブック」日本防菌防黴学会・技報堂（昭６１）に記載されているような化学物などを用いることができる。これら防黴剤及び／または防菌剤の添加量は、アルカリ水溶液中に０．０１〜５０ｇ／Ｌであることが好ましく、より好ましくは０．０５〜２０ｇ／Ｌである。
[Antidepressant / Antimicrobial agent]
The alkaline solution used in the present invention preferably further contains an antifungal agent and / or an antibacterial agent. Any antifungal agent or antibacterial agent may be used as long as it does not adversely affect alkali saponification. Specifically, the disinfectant described in LEWest, “Water Quality Criteria” Phot. Sci. And Eng., Vol 9 No. 6 (1965), JP-A 57-8542, 58-105145, 59-126533. , 55-111942, and 57-157244, “Bacterial and fungicidal chemistry” by Horiguchi Hiroshi, Sankyo Publishing (Sho 57), “Bacterial and fungicidal technology handbook” Chemicals as described in the Japanese Society for Bacteriological Diseases and Gihodo (Sho 61) can be used. The addition amount of these antifungal agents and / or antibacterial agents is preferably 0.01 to 50 g / L, more preferably 0.05 to 20 g / L in the alkaline aqueous solution.
［その他の添加剤］
なお、本発明に用いるアルカリ溶液には、他の添加剤を併用しても良い。例えば、アルカリ液安定化剤（酸化防止剤等）、水溶性化合物（ポリアルキレングリコール類、天然水溶性樹脂等）が挙げられる。なお、アルカリ溶液の添加剤は、これらに限定されるものではない。
[Other additives]
In addition, you may use together another additive for the alkaline solution used for this invention. For example, alkaline solution stabilizers (antioxidants and the like) and water-soluble compounds (polyalkylene glycols, natural water-soluble resins and the like) can be mentioned. In addition, the additive of an alkaline solution is not limited to these.
［水］
また、アルカリ溶液に用いる水としては、日本国水道法（昭和３２年法律第１７７号）及びそれに基づく水質基準に関する省令（昭和５３年８月３１日厚生省令第５６号）、同国温泉法（昭和２３年７月１０日法律第１２５号及びその別表）、及び、ＷＨＯ規定水道水基準によって規定される水中の混入の状態に於ける各元素やミネラル等への影響、等に基づくものが好ましい。
[water]
In addition, as water used for the alkaline solution, the Japanese Waterworks Act (Act No. 177 of 1957) and the ministerial ordinance on water quality standards based on it (August 31, 1978 Ministry of Health and Welfare No. 56), It is preferable to be based on the effects on each element, mineral, etc. in the state of contamination in water specified by the Law No. 125 of July 10, 2011 and its separate table) and the WHO specified tap water standard.
アルカリ溶液のカルシウム濃度は、０．００１〜４００ｍｇ／Ｌであるのが好ましく、０．００１〜１５０ｍｇ／Ｌであるのがさらに好ましく、０．００１〜１０ｍｇ／Ｌであるのが特に好ましい。マグネシウム濃度は、０．００１〜４００ｍｇ／Ｌであるのが好ましく、０．００１〜１５０ｍｇ／Ｌであるのがさらに好ましく、０．００１〜１０ｍｇ／Ｌであるのが特に好ましい。カルシウムやマグネシウム以外の他の多価の金属イオンも含まれないことが好ましい。多価金属イオンの濃度は０．００２〜１０００ｍｇ／Ｌであることが好ましい。一方、アルカリ溶液に塩化物イオンや炭酸イオンなどのアニオンも含まないことが好ましい。塩化物イオン濃度は０．００１〜５００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、０．００１〜３００ｍｇ／Ｌであるのがさらに好ましく、０．００１〜１００ｍｇ／Ｌであるのが特に好ましい。また、炭酸イオンも含まれないことが好ましい。炭酸イオン濃度は０．００１〜３５００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、０．００１〜１０００ｍｇ／Ｌであるのがさらに好ましく、０．００１〜２００ｍｇ／Ｌであるのが特に好ましい。これらの濃度範囲において、溶液中の不溶解物の生成が抑えられる。 The calcium concentration of the alkaline solution is preferably 0.001 to 400 mg / L, more preferably 0.001 to 150 mg / L, and particularly preferably 0.001 to 10 mg / L. The magnesium concentration is preferably 0.001 to 400 mg / L, more preferably 0.001 to 150 mg / L, and particularly preferably 0.001 to 10 mg / L. It is preferable that other polyvalent metal ions other than calcium and magnesium are not included. The concentration of the polyvalent metal ion is preferably 0.002 to 1000 mg / L. On the other hand, it is preferable that the alkali solution does not contain anions such as chloride ions and carbonate ions. The chloride ion concentration is preferably 0.001 to 500 mg / L, more preferably 0.001 to 300 mg / L, and particularly preferably 0.001 to 100 mg / L. Moreover, it is preferable that carbonate ions are not included. The carbonate ion concentration is preferably 0.001 to 3500 mg / L, more preferably 0.001 to 1000 mg / L, and particularly preferably 0.001 to 200 mg / L. In these concentration ranges, generation of insoluble matters in the solution is suppressed.
［アルカリ溶液の液物性］
本発明に供されるアルカリ溶液は上記で説明の組成物から構成されるが、以下に記載の液体物性の範囲になるように調整されることが好ましい。アルカリ溶液は、その表面張力が４５ｍＮ／ｍ以下であリ、且つ粘度が０．８〜２０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。より好ましくは、表面張力が２０〜４０ｍＮ／ｍであり、且つ粘度が１〜１５ｍＰａ・ｓである。この範囲で、アルカリ溶液の塗布が搬送速度に応じて安定な塗布操作が容易に行える様になり、且つフィルム表面への液の濡れ性、フィルム表面に塗布した溶液の保持性、鹸化処理後のフィルム表面からのアルカリ液の除去性が充分に行われる。また、アルカリ溶液の密度は、０．６５〜１．０５ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。より好ましくは、０．７０〜１．００ｇ／ｃｍ３であり、さらには０．７５〜０．９５ｇ／ｃｍ３であることが特に好ましい。この粘度範囲において、搬送での風圧による風ムラ、自重により搬送方向に平行な塗布スジ等を生じることなく鹸化処理が均一に行われる。さらには、アルカリ溶液の電気伝導度は、１ｍＳ／ｃｍ〜１００ｍＳ／ｃｍであることが好ましく、２ｍＳ／ｃｍ〜５０ｍＳ／ｃｍであることがより好ましく、３ｍＳ／ｃｍ〜５０ｍＳ／ｃｍであることが特に好ましい。この電気伝導度の範囲において、鹸化反応が均一に進行し、且つ鹸化反応後の鹸化液のフィルム表面からの除去も容易となる。電気伝導度が１ｍＳ／ｃｍよりも小さいと、鹸化処理後のフィルム表面に残存する不純物のために輝点故障が多く発生したり、光学補償層の密着不良が生じやすくなり好ましくない。また、アルカリ鹸化溶液の液特性として、測定波長４００ｎｍにおける液の吸光度は２．０未満であることが好ましい。
[Liquid properties of alkaline solution]
The alkaline solution used in the present invention is composed of the composition described above, but is preferably adjusted so as to be in the range of the liquid physical properties described below. The alkaline solution preferably has a surface tension of 45 mN / m or less and a viscosity of 0.8 to 20 mPa · s. More preferably, the surface tension is 20 to 40 mN / m and the viscosity is 1 to 15 mPa · s. Within this range, the application of the alkaline solution can be easily performed in a stable manner according to the conveying speed, and the wettability of the liquid on the film surface, the retention of the solution applied on the film surface, and the saponification treatment The alkali liquid is sufficiently removed from the film surface. Moreover, it is preferable that the density of an alkaline solution is 0.65-1.05 g / cm < 3 >. More preferably, it is 0.70-1.00 g / cm < 3 >, and it is especially preferable that it is 0.75-0.95 g / cm < 3 >. In this viscosity range, the saponification treatment is uniformly performed without causing wind unevenness due to the wind pressure during conveyance and coating stripes parallel to the conveyance direction due to its own weight. Furthermore, the electrical conductivity of the alkaline solution is preferably 1 mS / cm to 100 mS / cm, more preferably 2 mS / cm to 50 mS / cm, and particularly preferably 3 mS / cm to 50 mS / cm. preferable. Within this electric conductivity range, the saponification reaction proceeds uniformly, and the saponification solution after the saponification reaction can be easily removed from the film surface. If the electrical conductivity is less than 1 mS / cm, many bright spot failures occur due to impurities remaining on the film surface after the saponification treatment, and poor adhesion of the optical compensation layer is liable to occur. Further, as the liquid property of the alkali saponification solution, the absorbance of the liquid at a measurement wavelength of 400 nm is preferably less than 2.0.
［アルカリ鹸化処理方法］
鹸化処理は、少なくとも、予め室温以上に加熱する工程、ポリマーフィルムにアルカリ溶液を塗布する工程、ポリマーフィルムの温度を室温以上に維持する工程、そして、アルカリ溶液をポリマーから洗い落とす工程によりアルカリ鹸化処理を実施することから成ることが好ましい。また、ポリマーフィルムを予め室温以上に加熱する工程、あるいは、ポリマーフィルムにアルカリ溶液を塗布する工程の前に、粉塵を除去するため、並びに膜表面の濡れ性をより均一にするために除電処理、除塵処理あるいは、ウエット処理を実施することもできるこれらの方法は一般に知られている方法を用いることができ、除電方法としては、特開昭６２−１３１５００号公報に記載の方法、や除塵方法としては特開平２−４３１５７号公報に記載の方法を挙げることができる。ポリマーフィルムを予め室温以上に加熱する工程では、温・熱風の衝突、加熱ロールによる接触伝熱、マイクロ波による誘導加熱、あるいは赤外線ヒーターによる輻射熱加熱等が好ましく利用できる。特に加熱ロールによる接触伝熱は、熱伝達効率が高く小さな設置面積で行える点、搬送開始時のフィルム温度の立ち上りが速い点で好ましい。一般の２重ジャケットロールや電磁誘導ロール（トクデン社製）が利用できる。加熱後のフィルム表面温度は、１５〜１５０℃であることが好ましく、２５〜１００℃がさらに好ましく、３０〜８０℃が最も好ましい。
[Alkali saponification method]
The saponification treatment is performed by at least a step of heating to room temperature or higher in advance, a step of applying an alkaline solution to the polymer film, a step of maintaining the temperature of the polymer film at a temperature of room temperature or higher, and a step of washing off the alkaline solution from the polymer. Preferably it consists of implementing. In addition, in order to remove dust and to make the wettability of the film surface more uniform before the step of heating the polymer film to room temperature or higher in advance, or the step of applying an alkaline solution to the polymer film, These methods that can also carry out dust removal treatment or wet treatment can use generally known methods. Examples of the charge removal method include the method described in JP-A-62-1131500 and the dust removal method. Can include the method described in JP-A-2-43157. In the step of heating the polymer film to room temperature or higher in advance, impact of warm / hot air, contact heat transfer using a heating roll, induction heating using microwaves, or radiant heat heating using an infrared heater can be preferably used. In particular, contact heat transfer using a heating roll is preferable in terms of high heat transfer efficiency and a small installation area, and fast rise in film temperature at the start of conveyance. A general double jacket roll or electromagnetic induction roll (manufactured by Tokuden) can be used. The film surface temperature after heating is preferably 15 to 150 ° C, more preferably 25 to 100 ° C, and most preferably 30 to 80 ° C.
ポリマーフィルムにアルカリ溶液を塗布する工程では、ダイコーター（エクストルージョンコーター、スライドコーター）、ロールコーター（順転ロールコーター、逆転ロールコーター、グラビアコーター）、ロッドコーター（細い金属線を巻いたロッド）が好ましく利用できる。塗布方式に関しては、各種文献（例えば、Modern Coating and Drying Technology，Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publishers, Inc, 1992） に記載されている。アルカリ溶液の塗布量は、その後、水洗除去するため廃液処理を考慮して、極力抑制することが望ましく、１〜１００ｃｃ／ｍ2 が好ましく、１〜５０ｃｃ／ｍ2 がより好ましい。少ない塗布量域でも安定に操作できるロッドコーター、グラビアコーター、ブレードコーター、ダイコーターが特に好ましい。また、アルカリ溶液を塗布し、ポリマーフィルムを鹸化処理したのち、アルカリ溶液をポリマーフィルムから容易に洗い落とすために、アルカリ溶液はポリマーフィルムの下面に塗布することが好ましい。塗布量の変動をポリマーフィルムの幅方向および塗布時間に対して３０％未満に抑制することが好ましい。また、連続塗布方式を採用することもできる。ポリマーフィルムを、酸素濃度が０〜１８％の範囲にある雰囲気下において鹸化処理することが好ましい。酸素濃度は、０〜１５％がさらに好ましく、０〜１０％が最も好ましい。低酸素濃度下で鹸化塗布液を（アルカリ溶液）を塗布することで、フィルムの表面特性を制御でき、密着性の高い表面を得ることができる。雰囲気中の酸素以外の気体成分は、不活性ガス（例、窒素、ヘリウム、アルゴン）であることが好ましく、窒素であることが特に好ましい。 In the process of applying alkaline solution to polymer film, die coater (extrusion coater, slide coater), roll coater (forward roll coater, reverse roll coater, gravure coater), rod coater (rod wrapped with thin metal wire) It can be preferably used. The coating method is described in various documents (for example, Modern Coating and Drying Technology, Edward Cohen and Edgar B. Gutoff, Edits., VCH Publishers, Inc, 1992). The coating amount of the alkali solution, then, taking into account the waste treatment to water washing removed as much as possible it is desirable to suppress, preferably 1~100cc / m 2, 1~50cc / m 2 is more preferable. A rod coater, gravure coater, blade coater, and die coater that can be stably operated even in a small coating amount range are particularly preferred. Moreover, it is preferable to apply the alkaline solution to the lower surface of the polymer film in order to easily wash off the alkaline solution from the polymer film after applying the alkaline solution and saponifying the polymer film. It is preferable to suppress the variation in the coating amount to less than 30% with respect to the width direction of the polymer film and the coating time. Moreover, a continuous application method can also be adopted. The polymer film is preferably saponified in an atmosphere having an oxygen concentration in the range of 0 to 18%. The oxygen concentration is more preferably 0 to 15%, and most preferably 0 to 10%. By applying a saponification coating solution (alkaline solution) under a low oxygen concentration, the surface characteristics of the film can be controlled, and a surface with high adhesion can be obtained. The gaseous component other than oxygen in the atmosphere is preferably an inert gas (eg, nitrogen, helium, argon), and particularly preferably nitrogen.
鹸化反応に必要なアルカリ塗布量は、ポリマーフィルムの単位面積当りの鹸化反応サイト数に配向膜との密着を発現させるために必要な鹸化深さを乗じた総鹸化サイト数（＝理論アルカリ塗布量）が目安となる。鹸化反応の進行にともなってアルカリが消費され反応速度が低下するため、実際には上述の理論アルカリ塗布量の数倍を塗布することが好ましい。具体的には、理論アルカリ塗布量の２〜２０倍であることが好ましく、２〜５倍であることがさらに好ましい。 The alkali coating amount required for the saponification reaction is the total number of saponification sites obtained by multiplying the number of saponification reaction sites per unit area of the polymer film by the saponification depth necessary to develop adhesion with the alignment film (= theoretical alkali coating amount). ) Is a guide. As the saponification reaction proceeds, the alkali is consumed and the reaction rate decreases, so it is actually preferable to apply several times the theoretical alkali coating amount. Specifically, it is preferably 2 to 20 times the theoretical alkali coating amount, and more preferably 2 to 5 times.
アルカリ溶液の温度は、反応温度（＝ポリマーフィルムの温度）に等しいことが望ましい。使用する有機溶媒の種類によっては、反応温度がアルカリ溶液の沸点を越える場合もある。安定な塗布を行うためには、アルカリ溶液の沸点よりも低い温度であることが好ましく、沸点よりも５℃低い温度であることがさらに好ましく、沸点よりも１０℃低い温度であることが最も好ましい。 The temperature of the alkaline solution is desirably equal to the reaction temperature (= the temperature of the polymer film). Depending on the type of organic solvent used, the reaction temperature may exceed the boiling point of the alkaline solution. In order to perform stable coating, the temperature is preferably lower than the boiling point of the alkaline solution, more preferably 5 ° C. lower than the boiling point, and most preferably 10 ° C. lower than the boiling point. .
アルカリ鹸化方法はアルカリ溶液を塗布した後、鹸化反応が終了するまで、ポリマーフィルムの温度を室温以上に保つ。ここで、室温とは１５℃である。加熱する手段は、ポリマーフィルムの片面がアルカリ溶液により濡れている状態であることを考慮して選択する。塗布の反対面への熱風の衝突、加熱ロールによる接触伝熱、マイクロ波による誘導加熱、赤外線ヒーターによる輻射熱加熱等が好ましく利用できる。赤外線ヒーターは、非接触、かつ空気の流れを伴わずに加熱できるため、アルカリ溶液塗布面への影響を最小にできるため好ましい。赤外線ヒーターは、電気式、ガス式、オイル式あるいはスチーム式の遠赤外セラミックヒーターが利用できる。市販の赤外線ヒーター（例えば（株）ノリタケカンパニーリミテド製）を用いてもよい。熱媒体が、オイルまたはスチームを用いるオイル式またはスチーム式の赤外ヒーターは、有機溶剤が共存する雰囲気における防爆の観点で好ましい。ポリマーフィルムの温度は、アルカリ溶液塗布前に加熱した温度と同じでも異なっていてもよい。また、鹸化反応中に温度を連続的、または段階的に変更してもよい。フィルム温度は、１５℃〜１５０℃、好ましくは２５℃〜１００℃、さらに好ましくは３０℃〜８０℃である。フィルム温度の検出には、一般に市販されている非接触の赤外線温度計が利用でき、上記温度範囲に制御するために、加熱手段に対してフィードバック制御を行ってもよい。 In the alkali saponification method, after applying an alkaline solution, the temperature of the polymer film is kept at room temperature or higher until the saponification reaction is completed. Here, room temperature is 15 ° C. The heating means is selected considering that one side of the polymer film is wet with an alkaline solution. Collision of hot air with the opposite surface of the coating, contact heat transfer with a heating roll, induction heating with microwaves, radiant heat heating with an infrared heater, etc. can be preferably used. Infrared heaters are preferred because they can be heated without contact and without air flow, so that the influence on the alkaline solution coating surface can be minimized. As the infrared heater, an electric, gas, oil or steam far infrared ceramic heater can be used. A commercially available infrared heater (for example, manufactured by Noritake Company Limited) may be used. An oil-type or steam-type infrared heater using oil or steam as the heat medium is preferable from the viewpoint of explosion prevention in an atmosphere in which an organic solvent coexists. The temperature of the polymer film may be the same as or different from the temperature heated before applying the alkaline solution. Further, the temperature may be changed continuously or stepwise during the saponification reaction. The film temperature is 15 ° C to 150 ° C, preferably 25 ° C to 100 ° C, and more preferably 30 ° C to 80 ° C. For the detection of the film temperature, a commercially available non-contact infrared thermometer can be used. In order to control the temperature within the above temperature range, feedback control may be performed on the heating means.
アルカリ溶液を塗布して、洗い落とすまでに上記温度範囲に保持する時間は、後述する搬送速度にもよるが、１秒〜５分に保つことが好ましく、２〜１００秒間保つことがより好ましく、３〜５０秒間保つことが特に好ましい。 The time for which the alkali solution is applied and kept in the above temperature range until washing off is preferably 1 second to 5 minutes, more preferably 2 to 100 seconds, although it depends on the conveyance speed described later. It is particularly preferred to hold for ~ 50 seconds.
ポリマーフィルムを搬送しながら各工程処理を実施し、アルカリ鹸化処理を行うことが好ましい。ポリマーフィルムの搬送速度は、上記アルカリ溶液の組成と塗布方式の組み合わせによって決定する。一般に、１０〜５００ｍ／分が好ましく、２０〜３００ｍ／分がさらに好ましい。 It is preferable to carry out each step treatment while carrying the polymer film to carry out an alkali saponification treatment. The conveyance speed of the polymer film is determined by a combination of the composition of the alkali solution and the coating method. Generally, 10 to 500 m / min is preferable, and 20 to 300 m / min is more preferable.
また、アルカリ鹸化溶液の液特性として、測定波長４００ｎｍにおける液の吸光度は２．０未満であることが好ましい。塗布時にポリマーフィルム中の添加剤を抽出して液の吸光度が上がらないように送液系やコーターの大きさを決定する必要がある。吸光度の高い液を用いると液中に溶け出したポリマーフィルムの添加剤がポリマーフィルム上に付着して輝点故障の発生原因となる。アルカリ鹸化溶液の吸光度の制御には活性炭を用い、溶出成分を吸着、除去する方法が利用できる。活性炭は、鹸化溶液中の着色成分を除去する機能を有すれば良く、その形態、材質等に制限はない。活性炭を直接アルカリ溶液槽に入れる方法であったり、鹸化溶液槽と活性炭を充填した浄化装置間に鹸化溶液を循環させる方法であっても構わない。 Further, as the liquid property of the alkali saponification solution, the absorbance of the liquid at a measurement wavelength of 400 nm is preferably less than 2.0. It is necessary to determine the size of the liquid feeding system and the coater so that the additive in the polymer film is extracted at the time of coating so that the absorbance of the liquid does not increase. If a liquid having a high absorbance is used, the additive of the polymer film dissolved in the liquid adheres to the polymer film and causes a bright spot failure. For controlling the absorbance of the alkaline saponification solution, activated carbon can be used to adsorb and remove the eluted components. Activated carbon only needs to have a function of removing colored components in the saponification solution, and there is no limitation on the form, material, and the like. It may be a method of putting activated carbon directly into an alkaline solution tank, or a method of circulating a saponification solution between a saponification solution tank and a purifier filled with activated carbon.
アルカリ溶液とポリマーフィルムとの鹸化反応を停止するには、大きく３つの方法がある。一つは、塗布されたアルカリ溶液を希釈してアルカリ濃度を下げ、反応速度を低下させる方法であり、二つ目は、アルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルムの温度を下げ、反応速度を低下させる方法であり、三つ目は、酸性の液によって中和する方法である。 There are roughly three methods for stopping the saponification reaction between the alkaline solution and the polymer film. One is to dilute the applied alkali solution to lower the alkali concentration and lower the reaction rate, and the second is to lower the temperature of the polymer film coated with the alkali solution and lower the reaction rate. The third is a method of neutralizing with an acidic liquid.
塗布されたアルカリ溶液を希釈するためには、希釈溶媒を塗布する方法、希釈溶媒を吹き付ける方法、希釈溶媒の入った容器にポリマーフィルムごと浸漬する方法が採用できる。希釈溶媒を塗布する方法と吹き付ける方法がポリマーフィルムを連続搬送しながら実施する上で好ましい方法である。希釈溶媒を塗布する方法は、必要最小限の希釈溶媒量を用いて実施できるために最も好ましい。 In order to dilute the applied alkaline solution, a method of applying a dilution solvent, a method of spraying the dilution solvent, and a method of immersing the polymer film in a container containing the dilution solvent can be employed. The method of applying the diluting solvent and the method of spraying are preferable methods for carrying out the continuous transportation of the polymer film. The method of applying the diluting solvent is most preferable because it can be carried out using the minimum necessary amount of diluting solvent.
希釈溶媒の塗布は、既にアルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム上に希釈溶媒を再度適用できる連続塗布可能な方式であることが望ましい。塗布は、前記アルカリ溶液の塗布工程で説明と同様のダイコーター（エクストルージョンコーター、スライドコーター）、ロールコーター（順転ロールコーター、逆転ロールコーター、グラビアコーター）、ロッドコータが好ましく利用できる。アルカリ溶液と希釈溶媒とを速やかに混合してアルカリ濃度を低下させるためには、希釈溶媒が塗布される微小領域（塗布ビードと呼ぶこともある）において、流れが層流であるダイコーターよりも、流れが一様とならないロールコーターやロッドコーターが好ましい。 The application of the diluting solvent is desirably a system that can be continuously applied so that the diluting solvent can be applied again onto the polymer film already coated with the alkaline solution. For the coating, the same die coater (extrusion coater, slide coater), roll coater (forward roll coater, reverse roll coater, gravure coater) and rod coater as described in the alkaline solution coating step can be preferably used. In order to reduce the alkali concentration by quickly mixing the alkaline solution and the diluting solvent, the flow is more laminar than the die coater where the diluting solvent is applied (sometimes called a coating bead). A roll coater or a rod coater in which the flow is not uniform is preferable.
希釈溶媒は、アルカリ濃度を低下させることが目的であるため、アルカリ溶液中のアルカリ剤を溶解する溶媒でなければならない。よって、水または有機溶剤と水との混合液を用いることが好ましく、二種類以上の有機溶媒を混合して用いてもよい。前述したアルカリ鹸化溶液に用いた有機溶剤が優位に用いることができる。好ましい溶剤は水である。 The purpose of the diluting solvent is to lower the alkali concentration, so it must be a solvent that dissolves the alkaline agent in the alkaline solution. Therefore, it is preferable to use water or a mixed solution of an organic solvent and water, and two or more organic solvents may be mixed and used. The organic solvent used in the alkali saponification solution described above can be used advantageously. A preferred solvent is water.
希釈溶媒の塗布量は、アルカリ溶液の濃度に応じて決定する。塗布ビードにおける流れが層流であるダイコーターの場合、塗布量は、元のアルカリ濃度を１．５〜１０倍に希釈することが好ましく、２〜５倍に希釈することがさらに好ましい。ロールコーターやロッドコーターの場合は、塗布ビード内の流動が一様でないため、アルカリ溶液と希釈溶媒との混合が発生し、この混合した液が再塗布される。したがって、この場合は希釈溶媒の塗布量によって希釈率を特定することができないため、希釈溶媒塗布後のアルカリ濃度を測定する必要がある。ロールコーターやロッドコーターにおいても、塗布量は、元のアルカリ濃度を１．５〜１０倍に希釈することが好ましく、２〜５倍に希釈することがさらに好ましい。 The coating amount of the dilution solvent is determined according to the concentration of the alkaline solution. In the case of a die coater in which the flow in the coating bead is a laminar flow, the coating amount is preferably diluted 1.5 to 10 times the original alkali concentration, and more preferably 2 to 5 times. In the case of a roll coater or a rod coater, since the flow in the coating bead is not uniform, mixing of the alkaline solution and the diluting solvent occurs, and the mixed liquid is recoated. Therefore, in this case, since the dilution rate cannot be specified by the application amount of the dilution solvent, it is necessary to measure the alkali concentration after application of the dilution solvent. Also in the roll coater and the rod coater, the coating amount is preferably diluted 1.5 to 10 times the original alkali concentration, more preferably 2 to 5 times.
アルカリによる鹸化反応を迅速に停止するため、酸を用いることもできる。少ない量で中和するため、強酸を用いることが好ましい。さらに、水洗の容易さを考慮すると、アルカリと中和反応後に生成する塩が水に対する溶解度が高い酸を選定することが好ましい。塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、クロム酸、メタンスルホン酸、クエン酸が特に好ましい。 An acid can also be used to quickly stop the saponification reaction with alkali. In order to neutralize with a small amount, it is preferable to use a strong acid. Furthermore, considering the ease of washing with water, it is preferable to select an acid having a high solubility in water for the salt produced after the neutralization reaction with the alkali. Hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, chromic acid, methanesulfonic acid and citric acid are particularly preferred.
塗布されたアルカリ溶液を酸で中和するためには、酸溶液を塗布する方法、酸溶液を吹き付ける方法、あるいは酸溶液の入った容器にポリマーフィルムごと浸漬する方法が採用できる。酸溶液を塗布する方法と吹き付ける方法がポリマーフィルムを連続搬送しながら実施する上で好ましい。酸溶液を塗布する方法は、必要最小限の酸溶液を用いて実施できるために最も好ましい。 In order to neutralize the applied alkaline solution with an acid, a method of applying an acid solution, a method of spraying an acid solution, or a method of immersing the polymer film in a container containing the acid solution can be employed. The method of applying the acid solution and the method of spraying are preferable for carrying out the continuous transportation of the polymer film. The method of applying the acid solution is most preferable because it can be carried out using the minimum necessary acid solution.
酸溶液の塗布は、既にアルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム上に酸溶液を再度適用できる連続塗布可能な方式であることが望ましい。塗布は、前記塗布工程で説明と同様のダイコーター（エクストルージョンコーター、スライドコーター）、ロールコーター（順転ロールコーター、逆転ロールコーター、グラビアコーター）、ロッドコーター（細い金属線を巻いたロッド）が好ましく利用できる。アルカリ溶液と希釈溶媒とを速やかに混合してアルカリ濃度を低下させるためには、希釈溶媒が塗布される微小領域（塗布ビードと呼ぶこともある）において、流れが層流であるダイコーターよりも、流れが一様とならないロールコーターやロッドコーターが好ましい。 It is desirable that the acid solution is applied in such a manner that the acid solution can be applied again on the polymer film on which the alkaline solution has already been applied. The coating is performed by the same die coater (extrusion coater, slide coater), roll coater (forward roll coater, reverse roll coater, gravure coater), and rod coater (rod wound with a thin metal wire) as described in the coating step. It can be preferably used. In order to reduce the alkali concentration by quickly mixing the alkaline solution and the diluting solvent, the flow is more laminar than the die coater where the diluting solvent is applied (sometimes called a coating bead). A roll coater or a rod coater in which the flow is not uniform is preferable.
酸溶液の塗布量は、アルカリの種類とアルカリ溶液の濃度に応じて決定する。塗布ビードにおける流れが層流であるダイコーターの場合、酸の塗布量は、元のアルカリ塗布量の０.１〜５倍であることが好ましく、０.５〜２倍であることがさらに好ましい。ロールコーターやロッドコーターの場合は、塗布ビード内の流動が一様でないため、アルカリ溶液と酸性溶液との混合が発生し、混合した液が再塗布される。したがって、この場合は酸性溶液の塗布量によって中和率を特定することができないため、酸溶液塗布後のアルカリ濃度を測定する必要がある。ロールコーターやロッドコーターにおいては、酸溶液塗布後のｐＨが４〜９になる様に酸溶液の塗布量を決定することが好ましく、６〜８になるように決定することがさらに好ましい。 The coating amount of the acid solution is determined according to the type of alkali and the concentration of the alkali solution. In the case of a die coater in which the flow in the coating bead is a laminar flow, the acid coating amount is preferably 0.1 to 5 times, more preferably 0.5 to 2 times the original alkali coating amount. . In the case of a roll coater or a rod coater, since the flow in the coating bead is not uniform, mixing of the alkaline solution and the acidic solution occurs, and the mixed solution is recoated. Therefore, in this case, since the neutralization rate cannot be specified by the application amount of the acidic solution, it is necessary to measure the alkali concentration after application of the acid solution. In a roll coater or a rod coater, the coating amount of the acid solution is preferably determined such that the pH after application of the acid solution is 4 to 9, and more preferably 6 to 8.
ポリマーフィルムの温度を降下させて、鹸化反応を停止することもできる。反応を促進させるために室温以上に保たれた状態から、充分に温度低下させることによって実質的に鹸化反応を停止させる。ポリマーフィルムの温度を低下させる手段は、ポリマーフィルムの片面が濡れていることを考慮して決定する。塗布の反対面への冷風の衝突、あるいは、冷却ロールによる接触伝熱等が好ましく採用できる。冷却後のフィルム温度は、５℃〜６０℃であることが好ましく、１０℃〜５０℃であることがさらに好ましく、１５℃〜３０℃であることが最も好ましい。フィルム温度は、非接触式の赤外線温度計で測定することが好ましい。冷却手段に対してフィーッドバック制御を行い、冷却温度を調節することもできる。 The temperature of the polymer film can be lowered to stop the saponification reaction. In order to promote the reaction, the saponification reaction is substantially stopped by sufficiently lowering the temperature from a state maintained at room temperature or higher. The means for lowering the temperature of the polymer film is determined taking into consideration that one side of the polymer film is wet. Collision of cold air with the opposite surface of the coating or contact heat transfer with a cooling roll can be preferably employed. The film temperature after cooling is preferably 5 ° C to 60 ° C, more preferably 10 ° C to 50 ° C, and most preferably 15 ° C to 30 ° C. The film temperature is preferably measured with a non-contact infrared thermometer. It is also possible to adjust the cooling temperature by performing feedback control on the cooling means.
洗浄工程は、アルカリ溶液を除去するために実施する。アルカリ溶液が残っていると、鹸化反応が進行するばかりでなく、後に塗布する配向膜ならびに液晶性分子層の塗膜形成や液晶分子の配向に影響を及ぼす。洗浄は、洗浄水を塗布する方法、洗浄水を吹き付ける方法、あるいは、洗浄水の入った容器にポリマーフィルムごと浸漬する方法で実施できる。洗浄水を塗布する方法と吹き付ける方法が、ポリマーフィルムを連続搬送しながら実施するために好ましい。洗浄水を吹き付ける方法では、噴流によってポリマーフィルム上の洗浄水とアルカリ性塗布液との乱流混合が得られるために、特に好ましい。 The washing step is performed to remove the alkaline solution. If the alkaline solution remains, not only the saponification reaction proceeds, but also affects the alignment film and liquid crystal molecular layer coating applied later and the alignment of the liquid crystal molecules. Cleaning can be performed by a method of applying cleaning water, a method of spraying cleaning water, or a method of immersing the polymer film in a container containing cleaning water. The method of applying the washing water and the method of spraying are preferable for carrying out the continuous conveyance of the polymer film. The method of spraying the washing water is particularly preferable because turbulent mixing of the washing water on the polymer film and the alkaline coating liquid can be obtained by a jet.
水の吹きつけ方法は、塗布ヘッド（例、ファウンテンコーター、フロッグマウスコーター）を用いる方法、あるいは、空気の加湿や塗装、タンクの自動洗浄に利用されるスプレーノズルを用いる方法で実施できる。塗布方式に関しては、「コーティングのすべて」荒木正義編集、(株)加工技術研究会（１９９９年）に記載がある。円錐状あるいは扇状のスプレーノズルをポリマーフィルムの幅方向に配列して、全幅に水流が衝突するように配置することができる。市販のスプレーノズル（例えば、（株）いけうち製、スプレーイングシステムズ社製）を用いてもよい。 Water can be sprayed by a method using an application head (eg, a fountain coater or a frog mouth coater) or a method using a spray nozzle that is used for air humidification, painting, or automatic tank cleaning. The coating method is described in “All about coating” edited by Masayoshi Araki, Research Institute for Processing Technology (1999). Conical or fan-shaped spray nozzles can be arranged in the width direction of the polymer film so that the water flow collides with the entire width. Commercially available spray nozzles (for example, manufactured by Ikeuchi Co., Ltd., manufactured by Spraying Systems) may be used.
水の吹き付け速度は、大きいほうが高い乱流混合が得られる。ただし、速度が大きいと、連続搬送するポリマーフィルムの搬送安定性を損なう場合もある。吹き付けの衝突速度は、５０〜１０００ｃｍ／秒が好ましく、１００〜７００ｃｍ／秒がさらに好ましく、１００〜５００ｃｍ／秒が最も好ましい。 The higher the water spray speed, the higher the turbulent mixing. However, if the speed is high, the transport stability of the polymer film that is continuously transported may be impaired. The collision speed of spraying is preferably 50 to 1000 cm / second, more preferably 100 to 700 cm / second, and most preferably 100 to 500 cm / second.
水洗に使用する水の量は、下記に定義される理論希釈率を上回る量である。
理論希釈倍率＝水洗水の使用量［ｃｃ／ｍ2 ］÷アルカリ鹸化溶液の塗布量［ｃｃ／ｍ2 ］
すなわち、水洗に使用される水の全てがアルカリ性塗布液の希釈混合に寄与したという仮定の理論希釈率を定義する。実際には、完全混合は起こらないので、理論希釈率を上回る水洗水量を使用することとなる。用いたアルカリ性塗布液のアルカリ濃度や副次添加物、溶媒の種類にもよるが、少なくとも１００〜１０００倍、好ましくは５００〜１万倍、さらに好ましくは１０００〜十万倍の理論希釈が得られる水洗水を使用する。
The amount of water used for rinsing is an amount that exceeds the theoretical dilution rate defined below.
Theoretical dilution ratio = Amount of washing water used [cc / m 2 ] ÷ Amount of alkaline saponification solution applied [cc / m 2 ]
That is, the theoretical dilution rate is defined on the assumption that all of the water used for the water washing contributed to the diluted mixing of the alkaline coating solution. In practice, since complete mixing does not occur, a washing water amount exceeding the theoretical dilution rate is used. Although depending on the alkali concentration of the alkaline coating solution used, the secondary additives, and the type of the solvent, a theoretical dilution of at least 100 to 1000 times, preferably 500 to 10,000 times, more preferably 1000 to 100,000 times is obtained. Use flush water.
水吹き付け量のバラツキは、走行するポリマーフィルムの幅方向および塗布時間に対して３０％未満に制御することが好ましい。ただし、ポリマーフィルムの幅方向の両端では、アルカリ溶液の塗布量や中和に使用した酸溶液の塗布量が多いことがしばしば発生する。塗布量が多い部分の洗浄性を確保するために、幅方向両端の水吹き付け量を増やすこともできる。塗布ヘッドを用いる場合は、両端の流量が多くなるように水が吐出するスリットのクリアランスを広く設定する。また、局所的に両端に水膜を供給するために幅が狭いコーターを別途、設置してもよい。幅が狭いコーターは、複数設置することもできる。スプレーノズルを用いる場合も、両端に局所的に水吹き付けるためのノズルを設置する。 The variation in the amount of water spray is preferably controlled to be less than 30% with respect to the width direction of the traveling polymer film and the coating time. However, at both ends in the width direction of the polymer film, it often occurs that the coating amount of the alkaline solution or the coating amount of the acid solution used for neutralization is large. In order to ensure the cleanability of the portion where the coating amount is large, the amount of water spraying at both ends in the width direction can be increased. When using a coating head, the clearance of the slit from which water is discharged is set wide so that the flow rate at both ends is increased. In addition, a coater having a narrow width may be separately installed in order to locally supply water films to both ends. Multiple coaters with a narrow width can be installed. Also when using a spray nozzle, a nozzle for locally spraying water is installed at both ends.
水洗で一定量の水を用いる場合、一度に全量適用するよりも数回に分割して適用する回分式洗浄方法が好ましい。すなわち、水の量を幾つかに分けて、ポリマーフィルムの搬送方向にタンデムに設置した複数の水洗手段に供給する。一つの水洗手段と次の水洗手段との間には適当な時間（距離）を設けて、拡散によるアルカリ性塗布液の希釈を進行させる。さらに好ましくは、搬送されるポリマーフィルムに傾斜を設けるなどして、フィルム上の水がフィルム面に沿って流れる様にすれば、拡散に加えて、流動による混合希釈が得られる。最も好ましい方法としては、水洗手段と水洗手段の間にポリマーフィルム上の水膜を除去する水切り手段を設けることで、さらに水洗希釈効率を高められる。具体的な水切り手段としては、ブレードコーターに用いられるブレード、エアナイフコーターに用いられるエアナイフ、ロッドコーターに用いられるロッド、ロールコーターに用いられるロールが挙げられる。タンデムに配置された水洗手段の数は、多いほうが有利である。ただし、設置スペースならびに設備コストの観点から、通常は２〜１０段、好ましくは２〜５段が使用される。 When a certain amount of water is used in the water washing, a batch type washing method in which the whole amount is applied at once rather than being divided into several times is preferable. That is, the amount of water is divided into several parts and supplied to a plurality of water washing means installed in tandem in the transport direction of the polymer film. Appropriate time (distance) is provided between one water washing means and the next water washing means to dilute the alkaline coating liquid by diffusion. More preferably, if the polymer film to be conveyed is provided with an inclination so that water on the film flows along the film surface, mixed dilution by flow can be obtained in addition to diffusion. As the most preferred method, the water washing dilution efficiency can be further improved by providing a water draining means for removing the water film on the polymer film between the water washing means and the water washing means. Specific examples of draining means include blades used for blade coaters, air knives used for air knife coaters, rods used for rod coaters, and rolls used for roll coaters. It is advantageous that the number of washing means arranged in tandem is large. However, from the viewpoint of installation space and equipment cost, usually 2 to 10 stages, preferably 2 to 5 stages are used.
水切り手段後の水膜厚みは、薄い方が好ましいが、用いる水切り手段の種類によって最低水膜厚みが制限される。ブレード、ロッド、ロールなど、物理的に固体をポリマーフィルムに接触させる方法においては、例え固体がゴムなどの硬度の低い弾性体であったとしても、フィルム表面にキズを付けたり、弾性体が磨り減ったりするので有限の水膜を潤滑流体として残す必要がある。通常は、数μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上の水膜を潤滑流体として残存させる。 The water film thickness after the draining means is preferably thin, but the minimum water film thickness is limited depending on the type of draining means used. In methods such as blades, rods, and rolls that physically contact a solid with a polymer film, even if the solid is an elastic body with low hardness such as rubber, the film surface is scratched or the elastic body is polished. Since it decreases, it is necessary to leave a finite water film as a lubricating fluid. Usually, a water film of several μm or more, preferably 10 μm or more is left as a lubricating fluid.
極限まで水膜厚みを減少させられる水切り手段としては、エアナイフが好ましい。充分な風量と風圧を設定することにより、水膜厚みをゼロに近づけることが出来る。ただし、エアの吹出し量が大きすぎると、ばたつきや寄りなど、ポリマーフィルムの搬送安定性に影響を及ぼすことがあるので、好ましい範囲が存在する。ポリマーフィルム上の元の水膜厚み、フィルムの搬送速度にもよるが、通常は１０〜５００ｍ／秒、好ましくは２０〜３００ｍ／秒、より好ましくは３０〜２００ｍ／秒の風速を使用する。また、均一に水膜除去を行うためには、ポリマーフィルムの幅方向の風速分布を、通常は１０％以内、好ましくは５％以内になる様、エアナイフの吹出し口やエアナイフへの給気方法を調整する。搬送するポリマーフィルム表面とエアナイフ吹出し口の間隙は、狭い方が水切り能が増すが、ポリマーフィルムと接触して傷付ける可能性が高くなるため、適当な範囲がある。通常は、１０μｍ〜１０ｃｍ、好ましくは１００μｍ〜５ｃｍ、さらに好ましくは５００μｍ〜１ｃｍの間隙をもって、エアナイフを設置する。さらに、エアナイフと対向する様に、ポリマーフィルムの水洗面と反対側にバックアップロールを設置することで、間隙の設定が安定するとともに、フィルムのバタツキやシワ、変形などの影響を緩和することができるために好ましい。 An air knife is preferable as the draining means that can reduce the thickness of the water film to the limit. By setting a sufficient air volume and pressure, the water film thickness can be brought close to zero. However, if the amount of air blown out is too large, it may affect the transport stability of the polymer film, such as flapping and deviation, so there is a preferable range. Although depending on the original water film thickness on the polymer film and the film conveyance speed, a wind speed of 10 to 500 m / second, preferably 20 to 300 m / second, more preferably 30 to 200 m / second is used. In order to remove the water film uniformly, the air supply to the air knife outlet and the air knife should be adjusted so that the wind speed distribution in the width direction of the polymer film is usually within 10%, preferably within 5%. adjust. The narrower the gap between the surface of the polymer film to be conveyed and the air knife outlet, the better the draining ability, but there is an appropriate range because the possibility of damage due to contact with the polymer film increases. Usually, an air knife is installed with a gap of 10 μm to 10 cm, preferably 100 μm to 5 cm, more preferably 500 μm to 1 cm. Furthermore, by setting up a backup roll on the opposite side of the polymer film to the water-washing surface so as to face the air knife, the setting of the gap can be stabilized and the influence of fluttering, wrinkles, deformation, etc. of the film can be reduced. Therefore, it is preferable.
洗浄水には、純水を用いることが好ましい。純水とは、比電気抵抗が少なくとも０．１ＭΩ以上であり、特にナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどの金属イオンは１ｐｐｍ未満、クロル、硝酸などのアニオンは０．１ｐｐｍ未満であることが好ましい。純水は、逆浸透膜、イオン交換樹脂、蒸留などの単体、あるいはそれらの組み合わせによって得ることができる。 It is preferable to use pure water as the washing water. Pure water has a specific electric resistance of at least 0.1 MΩ or more, and metal ions such as sodium, potassium, magnesium and calcium are preferably less than 1 ppm, and anions such as chloro and nitric acid are preferably less than 0.1 ppm. Pure water can be obtained by a simple substance such as a reverse osmosis membrane, an ion exchange resin, distillation, or a combination thereof.
洗浄水の温度は、高い方が洗浄能力が上がる。しかし、搬送されるポリマーフィルム上に水を吹き付ける方法においては、空気と接触する水の面積が大きく、高温ほど蒸発が著しくなるため、周囲の湿度が増し、結露する危険性が高くなる。このため、洗浄水の温度は、通常は５〜９０℃、好ましくは２５℃〜８０℃、さらに好ましくは２５℃〜６０℃の範囲で設定する。 The higher the washing water temperature, the higher the washing ability. However, in the method of spraying water on the polymer film to be transported, the area of water in contact with the air is large, and the evaporation becomes more significant as the temperature increases, so that the surrounding humidity increases and the risk of condensation is increased. For this reason, the temperature of the washing water is usually set in a range of 5 to 90 ° C, preferably 25 to 80 ° C, more preferably 25 to 60 ° C.
アルカリ鹸化溶液の成分、または鹸化反応の生成物が水に容易に溶けない場合、水洗工程の前または後に水に不溶な成分を除去するための溶剤洗浄工程を付加しても良い。溶剤洗浄工程は、上に述べた水洗方法、水切り手段を利用することができる。用いる有機溶剤については、前述のアルカリ鹸化溶液に使用できる溶剤のほか、新版溶剤ポケットブック（オーム社、１９９４年刊）に記載の溶剤を使用することができる。 If the components of the alkaline saponification solution or the product of the saponification reaction are not easily dissolved in water, a solvent washing step for removing water-insoluble components may be added before or after the water washing step. The solvent washing step can utilize the water washing method and draining means described above. As the organic solvent to be used, in addition to the solvents that can be used in the alkali saponification solution described above, the solvents described in the new edition solvent pocket book (Ohm, 1994) can be used.
洗浄工程の次に乾燥工程を実施することもできる。通常は、エアナイフなどの水切り手段で充分に水膜を除去できることが多く、乾燥工程は必要でないことあるが、ポリマーフィルムをロール状に巻き取る前に、好ましい含水率に調整するために加熱乾燥してもよい。逆に、設定された湿度を有する風で調湿することもできる。乾燥風の温度は３０〜２００℃が好ましく、４０〜１５０℃がより好ましく、５０〜１２０℃が特に好ましい。 A drying step can also be performed after the washing step. Usually, the water film can be sufficiently removed by means of draining water such as an air knife, and a drying step may not be necessary. However, before winding the polymer film into a roll, it is dried by heating to adjust to a preferred moisture content. May be. Conversely, the humidity can be adjusted with a wind having a set humidity. The temperature of the drying air is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 50 to 120 ° C.
アルカリ鹸化方法は上述した鹸化処理工程の後に連続して機能層の塗設を行うことができる。塗布により片面に鹸化処理を実施し、その上に機能層の塗設を行うことにより、機能層を設けた後にフィルムをロール状に巻き取っても、機能層面とフィルムの反対面との間で貼りついたりすることを防止することができる。 In the alkali saponification method, the functional layer can be applied continuously after the saponification treatment step described above. By applying saponification treatment on one side by coating and coating the functional layer on it, even if the film is wound into a roll after providing the functional layer, it is between the functional layer surface and the opposite surface of the film. It can prevent sticking.
［セルロースエステルフィルムの表面特性］
塗布による鹸化を行うことで「輝点故障」や「表示ムラ」を改善できるが、「輝点故障」を確実に改善するには、鹸化後のフィルムの表面特性を調節することが必要であることがわかった。また逆に鹸化後のフィルムの表面特性を調節しないと塗布による鹸化処理を行っても輝点故障が発生し、さらには液晶表示装置を長期にわたり使用した後に「雲状故障」を生じる場合があることがわかった。
[Surface characteristics of cellulose ester film]
Saponification by coating can improve “bright spot failure” and “display unevenness”, but in order to improve “bright spot failure” reliably, it is necessary to adjust the surface properties of the film after saponification. I understood it. Conversely, if the surface properties of the film after saponification are not adjusted, a bright spot failure may occur even if the saponification treatment is performed, and a “cloud failure” may occur after a liquid crystal display device has been used for a long time. I understood it.
「輝点故障」とは、液晶表示装置の画面上に生ずる星状に輝く欠陥であり、画面が黒表示の場合に容易に観察することができる。このような輝点故障について調べた結果、輝点は配向膜あるいは光学異方性層などの屑が付着して生じていることがわかった。これらの屑は、液晶表示装置の寸法に合わせて光学補償シートを切断（あるいは打ち抜き）する際の衝撃により、フィルムから配向膜（と同時に光学異方性層）が僅かながら剥離することで生じることがわかった。「雲状故障」とは、液晶表示装置の画面上に、雲状にくすんだように見えるムラが生じる欠陥であり、画面が白表示の場合に観察し易い欠陥である。この雲状故障は、液晶表示装置を製造した直後には発生し難く、長期経時後に発生し易い。このような雲状ムラについて調べた結果、雲状ムラは、光学補償シートに用いられるセルロースエステルフィルム中の低分子量化合物（例えば可塑剤など）が、長期経時後に配向膜と光学異方性層の界面にまで析出することで発生することがわかった。さらに雲状故障は、従来のような浸漬による鹸化処理より、塗布による鹸化処理を施したほうが生じ易いこともわかった。 The “bright spot failure” is a star-like defect generated on the screen of the liquid crystal display device and can be easily observed when the screen is black. As a result of investigating such a bright spot failure, it has been found that the bright spot is generated by adhesion of debris such as an alignment film or an optically anisotropic layer. These scraps are generated when the alignment film (at the same time as the optically anisotropic layer) peels off slightly from the film due to the impact when cutting (or punching) the optical compensation sheet according to the dimensions of the liquid crystal display device. I understood. The “cloud fault” is a defect in which unevenness that looks cloudy on the screen of the liquid crystal display device is generated, and is easily observed when the screen is white. This cloud failure is unlikely to occur immediately after the liquid crystal display device is manufactured, and is likely to occur after a long period of time. As a result of investigating such cloud-like unevenness, the cloud-like unevenness is caused by the fact that the low molecular weight compound (for example, plasticizer) in the cellulose ester film used for the optical compensation sheet is formed between the alignment film and the optical anisotropic layer after a long period of time. It was found that it occurs when it precipitates to the interface. Furthermore, it was also found that the cloud-like failure is more likely to occur when the saponification treatment is performed than the conventional saponification treatment by immersion.
セルロースエステルフィルムの、塗布による鹸化処理が施された面の表面特性を、下記の（i）〜（vi）の表面特性のうちの少なくとも一つ（好ましくは複数）を満足させることで、塗布による鹸化処理を用いる利点（フィルムの平滑な面状を保てることなど）に加えて、光学補償シートを液晶表示装置に用いた際の輝点故障を、雲状故障の発生もなく改善できることがわかった。セルロースエステルフィルムに塗布による鹸化処理を施した場合に、「輝点故障」および「雲状故障」の発生を抑えることのできるフィルムの表面特性を以下に記載する。 The surface property of the surface of the cellulose ester film that has been saponified by coating satisfies at least one (preferably a plurality) of the following surface properties (i) to (vi). In addition to the advantages of using saponification (such as maintaining a smooth surface of the film), it was found that bright spot failures when using optical compensation sheets in liquid crystal display devices can be improved without the occurrence of cloud failures. . The surface characteristics of the film that can suppress the occurrence of “bright spot failure” and “cloud failure” when the cellulose ester film is saponified by coating are described below.
（i）フィルム表面の鹸化深さが、０．０１０〜０．８μｍの範囲にあること。鹸化深さは、０．０２０〜０．６μｍの範囲にあることが好ましく、０．０４０〜０．４μｍの範囲にあることがより好ましい。 (I) The saponification depth of the film surface is in the range of 0.010 to 0.8 μm. The saponification depth is preferably in the range of 0.020 to 0.6 μm, and more preferably in the range of 0.040 to 0.4 μm.
（ii）表面における化学結合の存在量の比を示すＣ＝Ｏ／Ｃ−Ｏ比が０〜０．６の範囲にあり、かつＣ−Ｃ／Ｃ−Ｏ比が０．４５〜０．７５の範囲にあること。Ｃ＝Ｏ／Ｃ−Ｏ比は、０〜０．５５の範囲にあることが好ましく、０〜０．５の範囲にあることがより好ましい。Ｃ−Ｃ／Ｃ−Ｏ比は、０．５以上０．７の範囲にあることが好ましく、０．５〜０．６５の範囲にあることがより好ましい。 (Ii) The C═O / C—O ratio indicating the ratio of the abundance of chemical bonds on the surface is in the range of 0 to 0.6, and the C—C / C—O ratio is 0.45 to 0.75. Be in the range. The C═O / C—O ratio is preferably in the range of 0 to 0.55, and more preferably in the range of 0 to 0.5. The C—C / C—O ratio is preferably in the range of 0.5 or more and 0.7, and more preferably in the range of 0.5 to 0.65.
（iii）セルロースエステルフィルムに可塑剤としてリン化合物添加されている場合、表面における元素の存在量の比を示すＯ／Ｃ比が０．６２〜０．７５の範囲にあり、かつＰ／Ｃ比が０．００７〜０．０１５の範囲にあること。表面のＯ／Ｃ比は、０．６３〜０．７３の範囲にあることが好ましく、０．６４〜０．７１の範囲にあることがより好ましい。表面のＰ／Ｃ比は、０．００８〜０．０１４５の範囲にあることが好ましく、０．００９〜０．０１４の範囲にあることがより好ましい。 (Iii) When a phosphorus compound is added as a plasticizer to the cellulose ester film, the O / C ratio indicating the ratio of the abundance of elements on the surface is in the range of 0.62 to 0.75, and the P / C ratio Is in the range of 0.007 to 0.015. The surface O / C ratio is preferably in the range of 0.63 to 0.73, and more preferably in the range of 0.64 to 0.71. The P / C ratio on the surface is preferably in the range of 0.008 to 0.0145, and more preferably in the range of 0.009 to 0.014.
（iv）セルロースエステルフィルムとしてセルロースアセテートフィルムを用いた場合、フィルム表面のアセチル置換度が、１．８〜２．７の範囲にあること。アセチル置換度は、１．８５〜２．５の範囲にあることが好ましく、１．９〜２．４の範囲にあることがより好ましい。 (Iv) When a cellulose acetate film is used as the cellulose ester film, the degree of acetyl substitution on the film surface is in the range of 1.8 to 2.7. The degree of acetyl substitution is preferably in the range of 1.85 to 2.5, and more preferably in the range of 1.9 to 2.4.
（v）フィルム表面における水との接触角が、２０〜５５度の範囲にあること。水との接触角は、２５〜５０度の範囲にあることが好ましく、３０〜４５度の範囲にあることがより好ましい。 (V) The contact angle with water on the film surface is in the range of 20 to 55 degrees. The contact angle with water is preferably in the range of 25 to 50 degrees, and more preferably in the range of 30 to 45 degrees.
（vi）フィルム表面における表面エネルギーは５５〜７５ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましい。 (Vi) The surface energy on the film surface is preferably in the range of 55 to 75 mN / m.
これらの表面特性を達成することにより輝点故障と雲状故障が抑えられる理由についてはわかっていないが、以下のように推測される。例えば、鹸化深さが深すぎる場合には、表面付近のセルロースエステルの主鎖などの切断が生じていると推測される。この主鎖の切断によりフィルム表面のセルロースエステルの分子量が低下して脆くなり、フィルムと配向膜の密着性が低下すると考えられる。そしてフィルム表面が過度に（表面から深くまで）鹸化処理されることにより低分子量化合物（可塑剤など）の発生が多くなり表面付近に多く付着すると考えられる。長期経時後に低分子量化合物が配向膜の表面へと析出することで雲状故障を生じると推測される。一方、鹸化深さが浅すぎる場合には、鹸化処理が不充分であるためにフィルムと配向膜の密着性が低下すると考えられる。そして鹸化深さが極端に浅いためにセルロースエステルフィルム表面の極近傍に微量に存在する低分子量化合物（可塑剤など）が長期経時後に配向膜の表面にまで析出しやすいと考えられる。 The reason why bright spot failure and cloud failure can be suppressed by achieving these surface characteristics is not known, but is presumed as follows. For example, when the saponification depth is too deep, it is presumed that the main chain of the cellulose ester near the surface is broken. It is considered that the molecular weight of the cellulose ester on the film surface is lowered and the brittleness is caused by the cleavage of the main chain, and the adhesion between the film and the alignment film is lowered. Then, it is considered that the surface of the film is excessively saponified (from the surface to the deep), so that low molecular weight compounds (plasticizers, etc.) are generated more and adhere to the surface. It is presumed that a cloud-like failure occurs when a low molecular weight compound precipitates on the surface of the alignment film after a long period of time. On the other hand, when the saponification depth is too shallow, it is considered that the adhesion between the film and the alignment film is lowered due to insufficient saponification treatment. Since the saponification depth is extremely shallow, it is considered that low molecular weight compounds (such as plasticizers) present in a very small amount in the vicinity of the surface of the cellulose ester film are likely to be deposited on the surface of the alignment film after a long period of time.
セルロースエステルフィルムの表面特性を上記の範囲に調節するには、塗布による鹸化処理の条件を調節することで達成できる。表面特性を調節するための最大のポイントは、１８％以下の低酸素雰囲気下でアルカリ溶液をセルロースエステルフィルムに塗布すること、およびこの後アルカリ溶液を３０℃〜８０℃の洗浄液（温水が好ましい）で洗浄することである。 The surface property of the cellulose ester film can be adjusted to the above range by adjusting the conditions of the saponification treatment by coating. The most important point for adjusting the surface properties is to apply an alkaline solution to the cellulose ester film under a low oxygen atmosphere of 18% or less, and then wash the alkaline solution at 30 ° C. to 80 ° C. (hot water is preferred). It is to wash with.
［表面特性の評価方法］
セルロースエステルフィルムの表面特性（i）〜（v）の評価方法については、ＷＯ０２／４６８０９号公報明細書の２７頁〜３０頁に記載の方法で行うことが出来る。表面特性の表面エネルギー（評価項目（vi））の評価方法は、「ぬれの基礎と応用」（リアライズ社、１９８９年刊行）に記載の接触角法、湿潤熱法、及び吸着法により求めることが出来る。セルロースエステルフィルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。具体的には、表面エネルギーが既知の２種類の溶媒をセルロースエステルフィルムに滴下し、液滴表面とフィルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフィルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフィルムの表面エネルギーを算出できる。
[Surface property evaluation method]
About the evaluation method of the surface characteristics (i)-(v) of a cellulose-ester film, it can carry out by the method as described in pages 27-30 of WO02 / 46809 specification. The evaluation method of the surface energy (evaluation item (vi)) of the surface characteristics can be obtained by the contact angle method, the wet heat method, and the adsorption method described in “Basics and Application of Wetting” (Realize, 1989). I can do it. In the case of a cellulose ester film, it is preferable to use a contact angle method. Specifically, two types of solvents having known surface energies are dropped on the cellulose ester film, and at the intersection of the droplet surface and the film surface, the droplet is formed at the angle formed by the tangent line drawn on the droplet and the film surface. The included angle is defined as the contact angle, and the surface energy of the film can be calculated by calculation.
［光学補償シート］
鹸化処理したポリマーフィルムは、光学補償シートの透明支持体として好ましく用いられる。光学補償シートは、アルカリ溶液を塗布することにより鹸化したポリマーフィルム、配向膜形成用樹脂層、および液晶性分子の配向を固定化した光学異方性層が、この順に積層された層構成を有する。配向膜の形成においては、ポリマーフィルムを加熱する工程、ポリマーフィルムの配向膜側の表面にアルカリ溶液を塗布する工程、アルカリ溶液塗布面の温度を維持する工程、反応を停止する工程、アルカリ溶液を洗浄してフィルムの表面から除去する工程に次いで、配向膜を塗布して乾燥する工程を付加することもできる。さらに、配向膜を塗布、乾燥後に配向膜表面をラビング処理し、液晶性分子層を塗布、乾燥して、最終的な光学補償シートまで完成することもできる。ポリマーフィルムの鹸化処理のみならず、配向膜、液晶性分子層を一貫して形成することにより、高い生産性が得られる。さらに、鹸化処理〜配向膜塗布までの時間経過がない、活性化した鹸化面の劣化が少ない、鹸化処理の水洗工程が湿式の除塵と兼ねられる、複数回の送り出し、巻取りに伴うロール末端部のロスが発生しないことが、利点として挙げられる。
[Optical compensation sheet]
The saponified polymer film is preferably used as a transparent support for the optical compensation sheet. The optical compensation sheet has a layer structure in which a polymer film saponified by applying an alkali solution, an alignment film forming resin layer, and an optically anisotropic layer in which the alignment of liquid crystal molecules is fixed are laminated in this order. . In the formation of the alignment film, the step of heating the polymer film, the step of applying an alkali solution to the surface of the alignment film side of the polymer film, the step of maintaining the temperature of the surface of the alkali solution application, the step of stopping the reaction, Following the step of washing and removing from the surface of the film, a step of applying and drying the alignment film can also be added. Furthermore, after the alignment film is applied and dried, the surface of the alignment film is rubbed, and the liquid crystalline molecular layer is applied and dried to complete the final optical compensation sheet. High productivity can be obtained not only by saponification of the polymer film but also by consistently forming an alignment film and a liquid crystalline molecular layer. Furthermore, there is no time elapsed from saponification treatment to alignment film coating, there is little deterioration of the activated saponification surface, and the water washing process of saponification treatment is combined with wet dust removal. It is an advantage that no loss occurs.
光学補償シートは、鹸化処理したポリマーフィルムからなる透明支持体、その上に設けられた配向膜および配向膜上に形成された円盤状構造単位を有する光学異方層からなる。配向膜は架橋されたポリマーからなるラビング処理された膜であることが好ましい。光学異方層に用いられる円盤状構造単位を有する化合物としては、低分子量の円盤状液晶性化合物（モノマー）または重合性円盤状液晶性化合物の重合により得られるポリマーを用いることができる。円盤状化合物（ディスコティック化合物）は、一般に、ディスコティック液晶相（即ち、ディスコティックネマチック相）を有する化合物とディスコティック液晶相を持たない化合物に大別することができる。円盤状化合物は、一般に負の複屈折を有する。光学異方層は、ディスコティック化合物の負の複屈折性を利用したものである。 The optical compensation sheet includes a transparent support made of a saponified polymer film, an alignment film provided thereon, and an optical anisotropic layer having a disk-like structural unit formed on the alignment film. The alignment film is preferably a rubbed film made of a crosslinked polymer. As the compound having a discotic structural unit used in the optically anisotropic layer, a low molecular weight discotic liquid crystalline compound (monomer) or a polymer obtained by polymerization of a polymerizable discotic liquid crystalline compound can be used. In general, discotic compounds (discotic compounds) can be broadly classified into compounds having a discotic liquid crystal phase (that is, a discotic nematic phase) and compounds having no discotic liquid crystal phase. Discotic compounds generally have negative birefringence. The optically anisotropic layer utilizes the negative birefringence of the discotic compound.
［配向膜］
光学異方層の配向膜は、架橋されたポリマーからなる膜をラビング処理して形成することが好ましい。配向膜は、架橋された２種のポリマーからなることがさらに好ましい。２種のポリマーの一方は、それ自体架橋可能なポリマーまたは架橋剤により架橋されるポリマーである。配向膜は、官能基を有するポリマーあるいはポリマーに官能基を導入したものを、光、熱あるいはｐＨ変化により、ポリマー間で反応させて形成するか、あるいは、反応活性の高い化合物である架橋剤を用いてポリマー間に架橋剤に由来する結合基を導入して、ポリマー間を架橋することにより形成することができる。
[Alignment film]
The alignment film of the optically anisotropic layer is preferably formed by rubbing a film made of a crosslinked polymer. The alignment film is more preferably composed of two types of crosslinked polymers. One of the two polymers is a polymer that is itself crosslinkable or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent. The alignment film is formed by reacting a polymer having a functional group or a polymer into which a functional group is introduced, between the polymers by light, heat, or pH change, or by forming a cross-linking agent that is a highly reactive compound. It can be formed by introducing a linking group derived from a crosslinking agent between the polymers and crosslinking the polymers.
ポリマーの架橋は、ポリマーまたはポリマーと架橋剤の混合物を含む塗布液を透明支持体上に塗布した後、加熱することにより実施できる。配向膜を透明支持体上に塗設した後から、光学補償シートを得るまでのいずれかの段階で架橋させる処理を行なってもよい。配向膜上に形成される円盤状構造を有する化合物（光学異方層）の配向を考慮すると、円盤状構造を有する化合物を配向させた後に最終の架橋を行なうことも好ましい。すなわち、透明支持体上にポリマーおよびポリマーを架橋することができる架橋剤を含む塗布液を塗布した場合、加熱乾燥した後、ラビング処理を行なって配向膜を形成し、次いでこの配向膜上に円盤状構造単位を有する化合物を含む塗布液を塗布し、ディスコティックネマチック相形成温度以上に加熱した後、冷却して光学異方層を形成する。 Crosslinking of the polymer can be performed by applying a coating liquid containing a polymer or a mixture of a polymer and a crosslinking agent on a transparent support and then heating. You may perform the process which bridge | crosslinks in any step after obtaining an optical compensation sheet after coating an alignment film on a transparent support body. In consideration of the orientation of the compound having a discotic structure (optically anisotropic layer) formed on the alignment film, it is also preferable to carry out final crosslinking after orienting the compound having a discotic structure. That is, when a coating liquid containing a polymer and a crosslinking agent capable of crosslinking the polymer is applied on the transparent support, it is heated and dried, and then a rubbing treatment is performed to form an alignment film, and then a disk is formed on the alignment film. A coating liquid containing a compound having a structural unit is applied, heated to a discotic nematic phase formation temperature or higher, and then cooled to form an optically anisotropic layer.
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。ポリマーの例には、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリカーボネートが含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。 As the polymer used in the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used. Examples of polymers include polymethyl methacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleimide copolymer, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylol acrylamide), styrene / vinyl toluene copolymer, Examples include chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, carboxymethyl cellulose, polyethylene, polypropylene and polycarbonate. Silane coupling agents can be used as the polymer. Water-soluble polymers (eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred. . It is particularly preferable to use two types of polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol having different degrees of polymerization.
ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましく、８５〜９５％が最も好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜３０００であることが好ましい。変性ポリビニルアルコールの変性基は、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。 The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%, and most preferably 85 to 95%. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 3000. The modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, fluorine atoms Substituted hydrocarbon groups, thioether groups, polymerizable groups (unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, azirinidyl groups, etc.), alkoxysilyl groups (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy) and the like can be mentioned. As specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds, for example, paragraph numbers [0022] to [0145] in JP-A No. 2000-155216 and paragraph numbers [0018] to [0018] in JP-A No. 2002-62426 are described. [0022] and the like.
ポリマー（好ましくは水溶性ポリマー、さらに好ましくはポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールの架橋剤の例には、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。 Polymers (preferably water-soluble polymers, more preferably polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol cross-linking agents such as aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds Active halogen compounds, isoxazole and dialdehyde starch, and two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination, for example, paragraph number [0023] in JP-A-2002-62426. To [024] The aldehyde having a high reaction activity, particularly glutaraldehyde is preferable.
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。配向膜中に１．０質量％を超える量で架橋剤が残存していると、充分な耐久性が得られない。そのような配向膜を液晶表示装置に使用すると、長期使用、あるいは高温高湿の雰囲気下に長期間放置した場合にレチキュレーションが発生することがある。 0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. If the crosslinking agent remains in the alignment film in an amount exceeding 1.0% by mass, sufficient durability cannot be obtained. When such an alignment film is used in a liquid crystal display device, reticulation may occur when used for a long time or when left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time.
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水：メタノールが０：１００〜９９：１が好ましく、０：１００〜９１：９であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、１５℃〜１１０℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０℃〜１００℃が好ましく、特に８０℃〜１００℃が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。 The alignment film can be basically formed by applying the polymer on the transparent support containing the alignment film forming material and the crosslinking agent, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. As described above, the crosslinking reaction may be performed at an arbitrary time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an alignment film and also an optically anisotropic layer reduces significantly. The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heating and drying can be performed at 15 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is particularly preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is also preferably set to an optimum value for the crosslinking agent to be used. When glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and 5 is particularly preferable.
配向膜は、透明支持体上または上記下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディスコティック化合物の配向方向を規定するために設けられる。 The alignment film is provided on the transparent support or the undercoat layer. The alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above. The alignment film is provided in order to define the alignment direction of the liquid crystalline discotic compound provided thereon.
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。 For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth or the like in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.
［光学異方層］
光学補償シートの光学異方層は、配向膜上に形成される。光学異方層は、円盤状構造単位を有する化合物からなる負の複屈折を有する層であることが好ましい。光学異方層は、低分子量の液晶性円盤状化合物（モノマー）の層または重合性の液晶性円盤状化合物の重合（硬化）により得られるポリマーの層である。円盤状(ディスコティック)化合物には、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.71巻、111頁(1981年)に記載されているベンゼン誘導体、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.122巻、141頁(1985年)、Physics lett,A,78巻、82頁(1990) に記載されているトルキセン誘導体、B.Kohneらの研究報告、Angew.Chem.96巻、70頁(1984年) に記載されたシクロヘキサン誘導体およびJ.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Commun.,1794頁(1985年)、J.Zhangらの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116巻、2655頁(1994年) に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。ディスコティック（円盤状）化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基がその直鎖として放射線状に置換された構造である。円盤状化合物には、液晶性を示すディスコティック液晶が含まれる。円盤状化合物から形成した光学異方層には、熱や光で反応する基を有する低分子ディスコティック液晶を反応させて重合または架橋することにより、高分子量化して液晶性を失ったものも含まれる。円盤状化合物については、特開平８−５０２０６号公報に記載がある。
[Optically anisotropic layer]
The optical anisotropic layer of the optical compensation sheet is formed on the alignment film. The optically anisotropic layer is preferably a layer having negative birefringence composed of a compound having a discotic structural unit. The optically anisotropic layer is a layer of a low molecular weight liquid crystalline discotic compound (monomer) or a polymer layer obtained by polymerization (curing) of a polymerizable liquid crystalline discotic compound. Discotic compounds include benzene derivatives described in C. Destrade et al., Mol. Cryst. Vol. 71, 111 (1981), C. Destrade et al., Mol. Cryst 122, 141 (1985), Physics lett, A, 78, 82 (1990), a research report by B. Kohne et al., Angew. Chem. 96, 70 ( (1984) and JMLehn et al., J. Chem. Commun., 1794 (1985), J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 116, 2655 Azacrown and phenylacetylene macrocycles described on page (1994). A discotic (discotic) compound generally has a structure in which these are used as a mother nucleus at the center of a molecule, and a linear alkyl group, an alkoxy group, or a substituted benzoyloxy group is radially substituted as the linear chain. The discotic compound includes a discotic liquid crystal exhibiting liquid crystallinity. Optical anisotropic layers formed from discotic compounds include those that have lost their liquid crystallinity by polymerizing or crosslinking by reacting with a low molecular discotic liquid crystal having a group that reacts with heat or light. It is. Discotic compounds are described in JP-A-8-50206.
光学異方層は、ディスコティック構造単位を有する化合物からなる負の複屈折を有する層であって、そしてディスコティック構造単位の面が、透明支持体面に対して傾き、且つ該ディスコティック構造単位の面と透明支持体面とのなす角度が、光学異方層の深さ方向に変化していることが好ましい。 The optically anisotropic layer is a layer having a negative birefringence made of a compound having a discotic structural unit, and the surface of the discotic structural unit is inclined with respect to the transparent support surface, and the discotic structural unit The angle formed between the surface and the transparent support surface is preferably changed in the depth direction of the optically anisotropic layer.
ディスコティック構造単位の面の角度（傾斜角）は、一般に、光学異方層の深さ方向でかつ光学異方層の配向膜底面からの距離の増加と共に増加または減少している。上記傾斜角は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、および増加および減少を含む間欠的変化等を挙げることができる。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。傾斜角は、変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していることが好ましい。さらに、傾斜角は全体として増加していることが好ましく、特に連続的に変化することが好ましい。 In general, the angle (tilt angle) of the surface of the discotic structural unit increases or decreases in the depth direction of the optical anisotropic layer and with an increase in the distance from the bottom surface of the alignment film of the optical anisotropic layer. The tilt angle preferably increases with increasing distance. In addition, examples of changes in the inclination angle include continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, changes including continuous increase and continuous decrease, and intermittent changes including increase and decrease. it can. The intermittent change includes a region where the inclination angle does not change in the middle of the thickness direction. Even if the inclination angle includes a region that does not change, it is preferable that the inclination angle increases or decreases as a whole. Further, the inclination angle is preferably increased as a whole, and particularly preferably continuously changed.
上記光学異方層は、一般にディスコティック化合物および他の化合物を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱し、その後配向状態（ディスコティックネマチック相）を維持して冷却することにより得られる。あるいは、上記光学異方層は、ディスコティック化合物および他の化合物（さらに、例えば重合性モノマー、光重合開始剤）を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱したのち重合させ（ＵＶ光の照射等により）、さらに冷却することにより得られる。用いるディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度としては、７０〜３００℃が好ましく、特に７０〜１７０℃が好ましい。 The optically anisotropic layer is generally formed by applying a solution obtained by dissolving a discotic compound and other compounds in a solvent onto an alignment film, drying, then heating to a discotic nematic phase formation temperature, and then aligning the state (discotic nematic Obtained by maintaining the phase) and cooling. Alternatively, the optically anisotropic layer is formed by applying a solution obtained by dissolving a discotic compound and another compound (for example, a polymerizable monomer, a photopolymerization initiator) in a solvent onto the alignment film, drying, and then discotic nematic. It is obtained by heating to the phase formation temperature, followed by polymerization (by irradiation with UV light, etc.) and further cooling. The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the discotic liquid crystalline compound to be used is preferably 70 to 300 ° C, particularly preferably 70 to 170 ° C.
支持体側のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を選択することにより、調整することができる。また、表面側（空気側）のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいはディスコティック化合物と共に使用する他の化合物（例、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーおよびポリマー）を選択することにより調整することができる。さらに、傾斜角の変化の程度も上記選択により調整することができる。 The tilt angle of the discotic unit on the support side can be generally adjusted by selecting a discotic compound or an alignment film material, or by selecting a rubbing treatment method. In addition, the inclination angle of the discotic unit on the surface side (air side) is generally selected from the discotic compound or other compounds (eg, plasticizer, surfactant, polymerizable monomer and polymer) used together with the discotic compound. Can be adjusted. Furthermore, the degree of change in the tilt angle can also be adjusted by the above selection.
可塑剤、界面活性剤および重合性モノマーとしては、ディスコティック化合物と適度の相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化合物も使用することができる。これらの中で、重合性モノマー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基を有する化合物）が好ましい。上記化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に１〜５０質量％、好ましくは５〜３０質量％の量にて使用される。 Any plasticizer, surfactant and polymerizable monomer may be used as long as they have moderate compatibility with the discotic compound and can change the tilt angle of the liquid crystalline discotic compound or do not inhibit the alignment. Compounds can also be used. Among these, polymerizable monomers (eg, compounds having a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group, and a methacryloyl group) are preferable. The above compound is generally used in an amount of 1 to 50% by mass, preferably 5 to 30% by mass, based on the discotic compound.
ポリマーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物に傾斜角の変化を与えられる限り、どのようなポリマーも使用することができる。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。上記ポリマーは、液晶性ディスコティック化合物の配向を阻害しないように、ディスコティック化合物に対して一般に０．１〜１０質量％、好ましくは０．１〜８質量％、特に好ましくは０．１〜５質量％の量にて使用される。 As the polymer, any polymer can be used as long as it is compatible with the discotic compound and can change the tilt angle of the liquid crystal discotic compound. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose and cellulose acetate butyrate. The polymer is generally 0.1 to 10% by mass, preferably 0.1 to 8% by mass, particularly preferably 0.1 to 5% by mass based on the discotic compound so as not to inhibit the alignment of the liquid crystalline discotic compound. Used in an amount of mass%.
［偏光板］
偏光板は、ポリマーフィルム上に配向膜および液晶性分子の配向を固定化した光学異方性層を設けた光学補償シート、偏光膜、透明保護膜がこの順に積層された層構成を有する。透明保護膜には、通常のセルロースアセテートフィルムを用いてもよい。偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、２色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。ポリマーフィルムの遅相軸と偏光膜の透過軸の関係は、適用される液晶表示装置の種類により異なる。ＴＮ、ＭＶＡまたはＯＣＢの場合は、実質的に平行になるように配置する。反射型液晶表示装置の場合は、実質的に４５度となるように配置することが好ましい。
[Polarizer]
The polarizing plate has a layer structure in which an optical compensation sheet, a polarizing film, and a transparent protective film in which an alignment film and an optically anisotropic layer in which the alignment of liquid crystal molecules is fixed are provided on a polymer film are laminated in this order. A normal cellulose acetate film may be used for the transparent protective film. Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film and a dye polarizing film using a dichroic dye and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally produced using a polyvinyl alcohol film. The relationship between the slow axis of the polymer film and the transmission axis of the polarizing film varies depending on the type of liquid crystal display device to be applied. In the case of TN, MVA or OCB, they are arranged so as to be substantially parallel. In the case of a reflective liquid crystal display device, it is preferably arranged so as to be substantially 45 degrees.
［液晶表示装置］
光学補償シートまたは偏光板は、液晶表示装置に有利に用いられる。ＴＮ、ＭＶＡ、およびＯＣＢモードの液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された２枚の偏光板からなる。液晶セルは、２枚の電極基板の間に液晶を担持している。光学補償シートは、液晶セルと一方の偏光板との間に、１枚配置するか、あるいは液晶セルと双方の偏光板との間に２枚配置する。ＯＣＢモードの液晶表示装置の場合、光学補償シートは、ポリマーフィルム上に円盤状化合物、もしくは棒状液晶化合物を含む光学異方性層を有していても良い。光学異方性層は、円盤状化合物（もしくは棒状液晶化合物）を配向させ、その配向状態を固定することにより形成する。円盤状化合物は、一般に大きな複屈折率を有する。また、円盤状化合物には、多様な配向形態がある。従って、円盤状化合物を用いることで、従来の延伸複屈折フィルムでは得ることができない光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。円盤状化合物を用いた光学補償シートについては、特開平６−２１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６４６７０３号、***特許公報３９１１６２０Ａ１号の各明細書に記載がある。
[Liquid Crystal Display]
The optical compensation sheet or the polarizing plate is advantageously used for a liquid crystal display device. A TN, MVA, and OCB mode liquid crystal display device includes a liquid crystal cell and two polarizing plates disposed on both sides thereof. The liquid crystal cell carries a liquid crystal between two electrode substrates. One optical compensation sheet is disposed between the liquid crystal cell and one polarizing plate, or two optical compensation sheets are disposed between the liquid crystal cell and both polarizing plates. In the case of the OCB mode liquid crystal display device, the optical compensation sheet may have an optically anisotropic layer containing a discotic compound or a rod-shaped liquid crystal compound on a polymer film. The optically anisotropic layer is formed by orienting a discotic compound (or rod-like liquid crystal compound) and fixing its orientation state. A discotic compound generally has a large birefringence. The discotic compound has various orientation forms. Therefore, by using a discotic compound, an optical compensation sheet having optical properties that cannot be obtained by a conventional stretched birefringent film can be produced. Optical compensation sheets using a discotic compound are described in JP-A-6-214116, US Pat. Nos. 5,583,679, 5,646,703 and West German Patent 3,911,620A1.
偏光板では、液晶セルと偏光膜との間に配置される透明保護膜として、前記のポリマーフィルムを用いることができる。一方の偏光板の（液晶セルと偏光膜との間の）透明保護膜のみ上記のポリマーフィルムを用いるか、あるいは双方の偏光板の（液晶セルと偏光膜との間の）２枚の透明保護膜に、上記のポリマーフィルムを用いる。液晶セルはＯＣＢモード、またはＴＮモードであることが好ましい。ＯＣＢモードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に（対称的に）配向させるベンド配向モードの液晶セルを用いた液晶表示装置であり、米国特許４５８３８２５号、同５４１０４２２号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、ＯＣＢ(Optically Compensatory Bend) 液晶モードとも呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速い利点がある。ＴＮモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに６０〜１２０゜にねじれ配向している。ＴＮモードの液晶セルは、カラーＴＦＴ液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。 In the polarizing plate, the polymer film can be used as a transparent protective film disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film. Only the transparent protective film (between the liquid crystal cell and the polarizing film) of one polarizing plate uses the above polymer film, or two transparent protective films (between the liquid crystal cell and the polarizing film) of both polarizing plates The above polymer film is used for the membrane. The liquid crystal cell is preferably OCB mode or TN mode. The OCB mode liquid crystal cell is a liquid crystal display device using a bend alignment mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned in a substantially opposite direction (symmetrically) between the upper part and the lower part of the liquid crystal cell. It is disclosed in the specifications of Japanese Patent Nos. 45882525 and 5410422. Since the rod-like liquid crystal molecules are symmetrically aligned at the upper and lower portions of the liquid crystal cell, the bend alignment mode liquid crystal cell has a self-optical compensation function. Therefore, this liquid crystal mode is also called an OCB (Optically Compensatory Bend) liquid crystal mode. The bend alignment mode liquid crystal display device has an advantage of a high response speed. In a TN mode liquid crystal cell, rod-like liquid crystalline molecules are substantially horizontally aligned when no voltage is applied, and are twisted and aligned at 60 to 120 °. The TN mode liquid crystal cell is most frequently used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
図６の鹸化処理フィルムの製造装置１０’を用いた製造方法で得られる鹸化処理フィルムの評価を行った。図６に示すように、製造装置１０’は主として、ポリマーフィルム１２を送り出す送出部１４、アルカリ溶液をポリマーフィルム１２に塗布する塗布部１６、アルカリ溶液が塗布されたポリマーフィルム１２’の温度を維持する温度維持部５６、アルカリ鹸化反応の反応を停止するため酸性の液を塗布し中和する反応停止部５８、塗布膜１６ａをポリマーフィルム１２’からアルカリ溶液を洗い落とす洗浄部２０、洗浄されたポリマーフィルム１２’’を乾燥する乾燥部６０、乾燥されたポリマーフィルム１２’’を巻き取る巻取部２２とで構成される。なお、洗浄部２０は、複数個の水洗・水切りユニット２１で構成されている。
The saponification film obtained by the production method using the saponification
そして、図３に記載の鹸化不良検出装置１８を、図６のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ点に配置して、アルカリ鹸化の鹸化不良を検出できるかを検証した。 3 was placed at points A, B, C, and D in FIG. 6 to verify whether saponification defects due to alkali saponification could be detected.
ここで、以下の材料、製造条件により、塗布部１６において鹸化不良部を模擬的に作製し、鹸化処理フィルムを製造した。
（１）材料（ポリマーフィルム）・商品名：厚さ１００μｍ、幅１８９５ｍｍのセルローストリアセテートフイルム
（２）鹸化塗布方法：Ｅ型（エクストルージョン型コーター）
（３）鹸化塗布厚み（設定厚み）：１４ｃｃ／ｍ2
（４）鹸化塗布処方：アルカリ溶液
（５）鹸化温度維持：１１０℃以下、７秒間
（６）鹸化水洗方法：１０００ｃｃ／ｍ2 純水をＥ型塗布
（７）エアナイフ仕様：０．５〜１０ｍｍの隙間から１００ｍ／秒の風を５秒間、水塗布面に衝突
（８）乾燥部仕様：８０℃、１０秒間滞留
（９）模擬鹸化不良部を塗布部で作製（塗布スジ・液切れ）：塗布の厚みを設定厚みよりも少ない０〜１４ｃｃ／ｍ2とし、鹸化が進み難い部分を作製
以上の条件で検査した結果を表１に記す。
Here, according to the following materials and production conditions, a poorly saponified portion was prepared in the
(1) Material (polymer film)-Product name: Cellulose triacetate film having a thickness of 100 μm and a width of 1895 mm (2) Saponification coating method: E type (extrusion type coater)
(3) Saponification coating thickness (set thickness): 14 cc / m 2
(4) Saponification coating formulation: alkaline solution (5) Saponification temperature maintenance: 110 ° C. or less, 7 seconds (6) Saponification water washing method: 1000 cc / m 2 pure water E type coating (7) Air knife specification: 0.5-10 mm 100 m / second of wind hits the water application surface for 5 seconds from the gap of (8) Drying part specification: 80 ° C., 10 seconds retention (9) Preparation of improper saponification part at application part (coating streaks / run out of liquid): The coating thickness is 0 to 14 cc / m 2, which is smaller than the set thickness, and the part where saponification is difficult to proceed
The results of inspection under the above conditions are shown in Table 1.
なお、表１のオフライン検査とは、一連の鹸化処理の終了後に一部、サンプルとして採取して、鹸化処理が正常に施されているかを接触角検査（鹸化されたフィルム表面の表面張力を測定することで鹸化処理を評価する方法）したものである。 The offline inspection shown in Table 1 is a part of a sample after completion of a series of saponification treatments, sampled as a sample, and contact angle inspection (measurement of surface tension of the saponified film surface). To evaluate the saponification treatment).
また、表２のオフライン検査は、接触角測定により鹸化不良を検出可能な領域を示すものであり、接触角４５°が検出限度である。 Further, the off-line inspection in Table 2 shows a region where a saponification failure can be detected by contact angle measurement, and a contact angle of 45 ° is a detection limit.
また、本発明における鹸化不良検出装置１８を用いれば、オフライン検査で検出できる限度以上であっても、鹸化不良を検出することができた。
Further, by using the saponification
１０…製造装置、１２，１２’…ポリマーフィルム、１２’’…ポリマーフィルム（鹸化処理フィルム）、１４…送出部、１６…塗布部、１６ａ…塗布膜、１８…鹸化不良検出装置、２０…洗浄部、２１…水洗・水切りユニット、２２…巻取部、２４…平行光源、２６…スクリーン、２８…ＣＣＤラインセンサー、３０…カメラドライバ、３２…信号処理装置、３４…開口、３６…外装、３８…光源、４０…絞り、４２…凹面鏡、４４…平行光、４６…検査エリア、４８…投影像、５０…バンドパスフィルタ、５２…二値価回路、５４ａ…鹸化不良部、５６…温度維持部、５８…反応停止部、６０…乾燥部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記塗布工程と前記洗浄工程との間に、前記ポリマーフィルムの一方面側から出射した平行光を前記ポリマーフィルムを透過させて前記ポリマーフィルムの他方面側に配置されたスクリーンに投影される明暗像に基づいて前記アルカリ鹸化の不良を検出する鹸化不良検出工程を設けたことを特徴とする鹸化処理フィルムの製造方法。 A method for producing a saponification-treated film in which a polymer film is subjected to alkali saponification by performing at least a coating step of coating an alkali solution on one side of a transparent or translucent polymer film to be conveyed and a washing step of washing off the alkali solution from the polymer film In
Between the coating process and the cleaning process, the bright and dark image projected on the screen disposed on the other surface side of the polymer film through the parallel passage of the parallel light emitted from the one surface side of the polymer film A method for producing a saponification film, comprising a saponification failure detection step for detecting a failure of alkali saponification based on the above.
前記塗布装置と前記洗浄装置との間に、
前記ポリマーフィルムの一方面側に配置され、前記ポリマーフィルムに向けて略平行な光線を出射する光源と、
前記ポリマーフィルムの他方面側に配置され、前記ポリマーフィルムを透過した光線を投影させるスクリーンと、
前記ポリマーフィルムの幅方向に配置され、前記スクリーンに投影された明暗像を撮像するＣＣＤラインセンサーと、を備えた鹸化不良検出装置を設けたことを特徴とする鹸化処理フィルムの製造装置。 Manufacture of a saponification film for alkaline saponification of a polymer film, comprising at least a coating device for applying an alkaline solution to one side of a transparent or translucent polymer film to be conveyed, and a cleaning device for washing off the alkaline solution from the polymer film In the device
Between the coating device and the cleaning device,
A light source that is disposed on one side of the polymer film and emits substantially parallel light rays toward the polymer film;
A screen that is disposed on the other side of the polymer film and that projects light rays transmitted through the polymer film;
An apparatus for producing a saponification film, comprising: a saponification failure detection device provided with a CCD line sensor arranged in the width direction of the polymer film and capturing a bright and dark image projected on the screen.
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